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文檔簡介

1、靜電場的能量12.4 靜電場的能量 把一個(gè)帶電體系帶電Q的過程設(shè)想為不斷地把dq從無窮遠(yuǎn)處搬移到帶電體上的過程.一、帶電體系的能量1、帶電體Q靜電場的能量外力克服電場力所做元功:電場力所做元功:外力的功轉(zhuǎn)化為帶電體的能量:外力克服電場力所做總功:例:平板電容器,兩極板間距為d,面積為S,其中放有一層厚度為t的均勻電介質(zhì),其相對(duì)電容率為r,求其電容C。- +- +- +- +- +- + + + + + +- - - - - - +dABSt- +- +- +- +- +解一：dS注意:可應(yīng)用電容器的串并聯(lián)規(guī)律計(jì)算電容解：放入電介質(zhì)后電容增加：- +- +- +- +- +- + + + + +

2、 +- - - - - - +dABSt- +- +- +- +- + dABSt + + + + +- - - - - 討論：若在電容器中插入一塊厚度為t的導(dǎo)體板,則電容又為多少? + + + + +- - - - - dABSt- - - - - + + + + + 例 兩半徑為 的平行長直導(dǎo)線中心間距為 ，且 , 求單位長度的電容 .單位長度的電容解 設(shè)兩金屬線的電荷線密度為2、平行板電容器 圖18-33 電容器的充放電注意：此式對(duì)任意電容器成立。一般地,推廣到任意電場(非均勻,交變場).二、電場的能量將平行板電容器公式變形：電場能量密度計(jì)算某一空間體積內(nèi)電場能量的方法（1）用高斯定理求 分布;（2）寫出 ，取體積元dV ;（3）積分例1:計(jì)算球形電容器兩極板分別充電至+Q、-Q時(shí)，球 形電容器電場的能量。由于對(duì)稱性，取半徑為r，厚為dr的球殼，則O注意：可以由電容器的能量公式計(jì)算電容。RQ例2:一圓柱形電容器內(nèi)外兩極板的半徑分別為 , 試證其帶電后所儲(chǔ)存的電場能量的一半是在半徑為的圓柱面內(nèi)部。證:圓柱狀電容器中的場強(qiáng) 靜電場中的

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