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文档简介

(大学物理课件)§6.4静电场能量与能量密度缓慢一、静电场能量密度及能量保持Q不变！板间的静电引力：缓慢下移A板，外力做功：静电场增加的能量为：固定金属板若充满电介质εr，则：缓慢固定金属板即单位体积内静电场的能量。静电场能量密度：单位：J/m3即单位体积内静电场的能量。静电场能量密度：单位：J/m3则电场中V空间静电场能量为：在静电场中，体积dV内的静电场能量为：积分体积元：则电场中V空间静电场能量为：在静电场中，体积dV内的静电场能量为：(球对称性电场)(柱对称性电场)(面对称性电场)积分体积元：(球对称性电场)(柱对称性电场)(面对称性电场)例求金属球电场的电场能量。已知：R、Q、εr。解电场为球对称，取薄球壳为体积元。例求金属球电场的电场能量。已知：R、Q、εr。解电场为球对称，取薄球壳为体积元。另：另：Q

一定，We

∝C-1

;C

一定，We

∝Q2

;(解毕)Q

一定，We

∝C-1

;C

一定，We

∝Q2

;(解毕)课堂练习已知：R1、R2、Q、εr。求球形电容器内部电场的电场能量。提示：电容器内部电场强度为：课堂练习已知：R1、R2、Q、εr。求球形电容器内部电场的电场能量。提示：电容器内部电场强度为：答案：易验证：答案：易验证：同样亦可求出平板电容器内部的电场能量：内部电场为面对称，则取体积元：介质：εr同样亦可求出平板电容器内部的电场能量：内部电场为面对称，则取体积元：介质：εr二、电容器的能量电容为C、带电为Q的电容器电场能量为：☻电容器的能量是指存储在电容器内部的电场能量。二、电容器的能量电容为C、带电为Q的电容器电场能量为：☻电容器的能量是指存储在电容器内部的电场能量。☻当Q

一定时，We

∝1/C;当U

一定时，We

∝C。☻当Q

一定时，We

∝1/C;当U

一定时，We

∝C。例已知：R1、R2、λ

、εr。求轴向单位长度上柱形电容器内所储存的电场能量。柱型电容器单位长度电容：解柱型电容器单位长度电容：例已知：R1、R2、λ、εr。求轴向单位长度上柱形电容器内所储存的电场能量。解单位长度电量：(解毕)单位长度电量：(解毕)课堂练习保持平板电容器的电量Q不变，将板间距由d缓慢地增至2d，则外力做功为多少？板面积为S。提示：外力功＝电容器能量的增量！之前：课堂练习保持平板电容器的电量Q不变，将板间距由d缓慢地增至2d，则外力做功为多少？板面积为S。提示：外力功＝电容器能量的增量！之前：之后：答案：答案：课后练习在充电后①不断开电源；②断开电源两种情况下，平行插入一块厚度为b的面积相同的金属板，则外力做功为多少？若改插一块形状完全一样相对介电常数为εr的电介质平板，则结果又如何？板面积为S，电源电压为V

，两极间距为d。插入金属板答案：①

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