靜電場(chǎng)的能量

以兩個(gè)點(diǎn)電荷系統(tǒng)為例狀態(tài)a想象q1

q2

初始時(shí)相距無限遠(yuǎn)第一步先把q1擺在某處外力不作功第二步再把q2從無限遠(yuǎn)移過來使系統(tǒng)處于狀態(tài)a§6-4-1點(diǎn)電荷系的靜電勢(shì)能§6-4靜電場(chǎng)的能量整理課件狀態(tài)a使系統(tǒng)處于狀態(tài)a，外力克服q1的場(chǎng)作功等于該帶電系統(tǒng)靜電能的增加q1在q2處產(chǎn)生的電勢(shì)整理課件狀態(tài)aq2在q1處產(chǎn)生的電勢(shì)q1在q2處產(chǎn)生的電勢(shì)整理課件除以外的電荷在處的電勢(shì)點(diǎn)電荷系狀態(tài)a整理課件若帶電體連續(xù)分布:所有電荷在dq處的電勢(shì)如均勻帶電球面帶電量半徑靜電能整理課件如均勻帶電球體帶電量半徑靜電能真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電量都相等，則帶電球面的電場(chǎng)能量W1與帶電球體的電場(chǎng)能量W2相比，W1________W2（填＜、＝、＞）。整理課件1充電電容器儲(chǔ)存有能量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一充電電容器的儲(chǔ)能§6-4-2電容器的能量εKKCR。。K打到a電容器充電K打到b，電容器放電，燈泡R發(fā)出強(qiáng)閃光整理課件+++++++++---------+

根據(jù)功能原理充電后電容器所儲(chǔ)存的能量應(yīng)等于外力搬運(yùn)電荷過程中所做的功。整理課件1、討論：充電電容器所儲(chǔ)存的能量誰(shuí)是其攜帶者？設(shè)此電容器是一個(gè)平行平板電容器則有：二、靜電場(chǎng)的能量上述分析表明：電場(chǎng)具有能量。它是靜電場(chǎng)本身所具有的能量。整理課件2.能量密度電場(chǎng)空間所存儲(chǔ)的能量電場(chǎng)能量密度整理課件

例1

如圖所示,球形電容器的內(nèi)、外半徑分別為和，所帶電荷為．若在兩球殼間充以電容率為

的電介質(zhì)，問此電容器貯存的電場(chǎng)能量為多少？解：兩球殼間的電場(chǎng)強(qiáng)度為整理課件整理課件（球形電容器電容）討論（1）（2）以上為求電容器電容的第二種方法，即先求能量，再求電容整理課件

例2.

一絕緣金屬物體，在真空中充電達(dá)某一電勢(shì)值，其電場(chǎng)總能量為W0．若斷開電源，使其上所帶電荷保持不變，并把它浸沒在相對(duì)介電常量為的無限大的各向同性均勻液態(tài)電介質(zhì)中，問這時(shí)電場(chǎng)總能量有多大？解：因?yàn)樗鶐щ姾杀３植蛔?，故電?chǎng)中各點(diǎn)的電位移矢量保持不變，又因?yàn)榻橘|(zhì)均勻，∴電場(chǎng)總能量整理課件1.一個(gè)帶電的金屬球，當(dāng)其周圍是真空時(shí)，儲(chǔ)存的靜電能量為W0，使其電荷保持不變，它浸沒在相對(duì)介電常量為

的無限大各向同性勻電介質(zhì)中，這時(shí)它的靜電能量W=________________．隨堂小議整理課件答案B2.如圖所示,一球形導(dǎo)體，帶有電荷q，置于一任意形狀的空腔導(dǎo)體中．當(dāng)用導(dǎo)線將兩者連接后，則與未連接前相比系統(tǒng)靜電場(chǎng)能量將

(A)增大．

(B)減小．

(C)不變．

(D)如何變化無法確定．

整理課件3.一空氣平行板電容器充電后與電源斷開，然后在兩極板間充滿某種各向同性、均勻電介質(zhì)，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、電容C、電壓U、電場(chǎng)能量W四個(gè)量各自與充入介質(zhì)前相比較，增大(↑)或減小(↓)的情形為

(A)E↑，C↑，U↑，W↑．

(B)E↓，C↑，U↓，W↓．

(C)E↓，C↑，U↑，W↓．

(D)E↑，C↓，U↓，W↑．整理課件+++++++++++-----------++++++++++----------(B)E↓，C↑，U↓，W↓．答案B整理課件3.一空氣電容器充電后切斷電源，電容器儲(chǔ)能W0，若此時(shí)在極板間灌入相對(duì)介電常量為

的煤油，則電容器儲(chǔ)能變?yōu)閃0的___________倍．如果灌煤油時(shí)電容器一直與電源相連接，則電容器儲(chǔ)能將是W0的____________倍．

整理課件+++++++++++-----------++++++++++----------平行板電容器充電后與電源斷開整理課件平行板電容器充電后未與電源斷開U不變+++++++++++-----------++++++++++----------整理課件4.一個(gè)平行板電容器的極板面積為S,間距為d，用電源充電后兩極板上帶電分別為，斷開電源后將電容器兩極板間距離拉到2d，外力克服兩極板的吸引力所作的功為

兩極板的相互吸引力為整理課件平行板電容器充電后與電源斷開++++++++++----------d++++++++++----------2d整理課件++++++++++----------d兩極板的相