静电场的能量课件

以两个点电荷系统为例状态a想象q1

q2

初始时相距无限远q1摆在某处外力不作功q2从无限远移过来使系统处于状态a§6-4-1点电荷系的静电势能§6-4静电场的能量静电场的能量状态a使系统处于状态a，外力克服q1的场作功等于该带电系统静电能的增加q1在q2处产生的电势静电场的能量状态aq2在q1处产生的电势q1在q2处产生的电势静电场的能量除以外的电荷在处的电势点电荷系状态a静电场的能量若带电体连续分布:所有电荷在dq处的电势如均匀带电球面带电量半径静电能静电场的能量如均匀带电球体带电量半径静电能真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电量都相等，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比，W1________W2（填＜、＝、＞）。静电场的能量1充电电容器储存有能量的实验验证一充电电容器的储能§6-4-2电容器的能量εKKCR。。K打到a电容器充电K打到b，电容器放电，灯泡R发出强闪光静电场的能量+++++++++---------+

根据功能原理充电后电容器所储存的能量应等于外力搬运电荷过程中所做的功。静电场的能量1、讨论：充电电容器所储存的能量谁是其携带者？设此电容器是一个平行平板电容器则有：二、静电场的能量上述分析表明：电场具有能量。它是静电场本身所具有的能量。静电场的能量2.能量密度电场空间所存储的能量电场能量密度静电场的能量

例1

如图所示,球形电容器的内、外半径分别为和，所带电荷为．若在两球壳间充以电容率为

的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？解：两球壳间的电场强度为静电场的能量静电场的能量（球形电容器电容）讨论（1）（2）以上为求电容器电容的第二种方法，即先求能量，再求电容静电场的能量

例2.

一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变，又因为介质均匀，∴电场总能量静电场的能量1.一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为W0，使其电荷保持不变，它浸没在相对介电常量为

的无限大各向同性匀电介质中，这时它的静电能量W=________________．随堂小议静电场的能量答案B2.如图所示,一球形导体，带有电荷q，置于一任意形状的空腔导体中．当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能量将

(A)增大．

(B)减小．

(C)不变．

(D)如何变化无法确定．

静电场的能量3.一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质，则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较，增大(↑)或减小(↓)的情形为

(A)E↑，C↑，U↑，W↑．

(B)E↓，C↑，U↓，W↓．

(C)E↓，C↑，U↑，W↓．

(D)E↑，C↓，U↓，W↑．静电场的能量+++++++++++-----------++++++++++----------(B)E↓，C↑，U↓，W↓．答案B静电场的能量3.一空气电容器充电后切断电源，电容器储能W0，若此时在极板间灌入相对介电常量为

的煤油，则电容器储能变为W0的___________倍．如果灌煤油时电容器一直与电源相连接，则电容器储能将是W0的____________倍．

静电场的能量+++++++++++-----------++++++++++----------平行板电容器充电后与电源断开静电场的能量平行板电容器充电后未与电源断开U不变+++++++++++-----------++++++++++----------静电场的能量4.一个平行板电容器的极板面积为S,间距为d，用电源充电后两极板上带电分别为，断开电源后将电容器两极板间距离拉到2d，外力克服两极板的吸引力所作的功为

两极板的相互吸引力为静电场的能量平行板电容器充电后与电源断开++++++++++----------d++++++++++----------2d静电场的能量++++++++++----------d两极板的相互吸引力注意：E1是一