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1、1能量是定域于場的,靜電能是定域于靜電場的。能量是定域于場的,靜電能是定域于靜電場的。7-8 靜電場的能量靜電場的能量 一一個個帶帶電電體體系系所所具具有有的的靜靜電電能能就就是是該該體體系系所所具具有有的的電電勢勢能能,它它等等于于把把各各電電荷荷元元從從無無限限遠遠離離的的狀狀態(tài)態(tài)聚聚集成該帶電體系的過程中,外界所作的功。集成該帶電體系的過程中,外界所作的功。帶帶電電體體系系所所具具有有的的靜靜電電能能是是由由電電荷荷所所攜攜帶帶呢呢,還還是是由由電電荷荷激激發(fā)發(fā)的的電電場場所所攜攜帶帶?能能量量定定域域于于電電荷荷還還是是定定域域于于電電場場?在在靜靜電電場場中中沒沒有有充充分分的的理理
2、由由,但但在在電電磁波的傳播中能充分說明場才是能量的攜帶者。磁波的傳播中能充分說明場才是能量的攜帶者。2 在在電電容容器器充充電電過過程程中中,設(shè)設(shè)某某時時刻刻兩兩極極板板間間的的電電壓壓為為UAB,在在外外力力作作用用下下持持續(xù)續(xù)地地將將dq電電量量從從負負極極板板移移到正極板時,外力因克服靜電場力作的功為到正極板時,外力因克服靜電場力作的功為所以在電容器中儲存的能量為所以在電容器中儲存的能量為 +3因為電容器中的電量、場強和電壓分別為因為電容器中的電量、場強和電壓分別為Q=S=ES,E=E/r=/,UAB=Ed 由此可以求得電容器中由此可以求得電容器中靜電能量靜電能量電容器中靜電能的電容器
3、中靜電能的能量密度能量密度對于非勻強電場,在體對于非勻強電場,在體元元d 內(nèi)的電場能量為內(nèi)的電場能量為整個電場的能量可以表示為整個電場的能量可以表示為4球坐標的體元球坐標的體元 在各向異性電介質(zhì)中,一般說來在各向異性電介質(zhì)中,一般說來 與與 的方向的方向不同,這時電場能量密度應(yīng)表示為不同,這時電場能量密度應(yīng)表示為O5例例1 一個半徑為一個半徑為R,帶電荷為,帶電荷為q的金屬球浸沒在電容率的金屬球浸沒在電容率為為 的無限大均勻電介質(zhì)中,求空間的電場能量。的無限大均勻電介質(zhì)中,求空間的電場能量。rS 解解 因為球內(nèi)沒有電場,電場能因為球內(nèi)沒有電場,電場能為零,為零,由高斯定理求得球外的由高斯定理求得球外的電場強度為電場強度為 即即 4 r2 D=q 解得電位移為解得電位移為 該處的能量密度為該處的能量密度為6在半徑為在半徑為 r 與與 r+dr 之間的球殼的能量為之間的球殼的能量為空間的總能量為空間的總能量為