靜電場的能量課件

以兩個點電荷系統(tǒng)為例狀態(tài)a想象q1

q2

初始時相距無限遠q1擺在某處外力不作功q2從無限遠移過來使系統(tǒng)處于狀態(tài)a§6-4-1點電荷系的靜電勢能§6-4靜電場的能量靜電場的能量狀態(tài)a使系統(tǒng)處于狀態(tài)a，外力克服q1的場作功等于該帶電系統(tǒng)靜電能的增加q1在q2處產生的電勢靜電場的能量狀態(tài)aq2在q1處產生的電勢q1在q2處產生的電勢靜電場的能量除以外的電荷在處的電勢點電荷系狀態(tài)a靜電場的能量若帶電體連續(xù)分布:所有電荷在dq處的電勢如均勻帶電球面帶電量半徑靜電能靜電場的能量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，則帶電球面的電場能量W1與帶電球體的電場能量W2相比，W1________W2（填＜、＝、＞）。靜電場的能量1充電電容器儲存有能量的實驗驗證一充電電容器的儲能§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)出強閃光靜電場的能量+++++++++---------+

根據(jù)功能原理充電后電容器所儲存的能量應等于外力搬運電荷過程中所做的功。靜電場的能量1、討論：充電電容器所儲存的能量誰是其攜帶者？設此電容器是一個平行平板電容器則有：二、靜電場的能量上述分析表明：電場具有能量。它是靜電場本身所具有的能量。靜電場的能量2.能量密度電場空間所存儲的能量電場能量密度靜電場的能量

例1

如圖所示,球形電容器的內、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，問此電容器貯存的電場能量為多少？解：兩球殼間的電場強度為靜電場的能量靜電場的能量（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，再求電容靜電場的能量

例2.

一絕緣金屬物體，在真空中充電達某一電勢值，其電場總能量為W0．若斷開電源，使其上所帶電荷保持不變，并把它浸沒在相對介電常量為的無限大的各向同性均勻液態(tài)電介質中，問這時電場總能量有多大？解：因為所帶電荷保持不變，故電場中各點的電位移矢量保持不變，又因為介質均勻，∴電場總能量靜電場的能量1.一個帶電的金屬球，當其周圍是真空時，儲存的靜電能量為W0，使其電荷保持不變，它浸沒在相對介電常量為

的無限大各向同性勻電介質中，這時它的靜電能量W=________________．隨堂小議靜電場的能量答案B2.如圖所示,一球形導體，帶有電荷q，置于一任意形狀的空腔導體中．當用導線將兩者連接后，則與未連接前相比系統(tǒng)靜電場能量將

(A)增大．

(B)減?。?/p>

(C)不變．

(D)如何變化無法確定．

靜電場的能量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，則電場強度的大小E、電容C、電壓U、電場能量W四個量各自與充入介質前相比較，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↑．靜電場的能量+++++++++++-----------++++++++++----------(B)E↓，C↑，U↓，W↓．答案B靜電場的能量3.一空氣電容器充電后切斷電源，電容器儲能W0，若此時在極板間灌入相對介電常量為

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

靜電場的能量+++++++++++-----------++++++++++----------平行板電容器充電后與電源斷開靜電場的能量平行板電容器充電后未與電源斷開U不變+++++++++++-----------++++++++++----------靜電場的能量4.一個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靜電場的能量平行板電容器充電后與電源斷開++++++++++----------d++++++++++----------2d靜電場的能量++++++++++----------d兩極板的相互吸引力注意：E1是一