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第五節(jié)電場的能量能量密度設(shè)在時間t內(nèi),從B板向A板遷移了電荷再將dq從B板遷移到A板需外力作功極板上電量從0—Q作的總功為AB++++++++++++++++—————————————1.電容器儲存的能量平板電容器帶電可看成從一個極板移動電荷到另一個極板,外力作功使電容器帶電。物理思想
t時刻兩板電勢差:
或(1)外力作功等于電容器能量增量,(2)單位:焦耳,J。物理知識的理解初態(tài)能量(3)利用
,電容器能量還可寫為忽略邊緣效應(yīng),對平行板電容器有2.靜電場的能量2)電容器儲存的能量與場量的關(guān)系。1)
電容器充電后具有能量,有電荷就伴生電場,電荷與電場是不可分的,電容器的能量不是儲存在導(dǎo)體表面的電荷上,而是儲存在有電場的空間里。物理思想延伸能量密度結(jié)果討論:電容器所具有的能量與極板間電場和有關(guān),和是描述極板間每一點電場的物理量,所以能量與電場存在的空間有關(guān),電場攜帶了能量。能量密度不均勻電場中(適用于所有電場)3)電場的能量密度——電場中單位體積內(nèi)的能量例8.9求導(dǎo)體球的電場能(R,q),多大半徑球面內(nèi)的能量是總能量的一半?R0=2R
例8-10一面積為S,間距d,用電源充電后,兩板分別帶電為+q和-q,斷開電源,再把兩板拉至2d,試求:外力克服電力所做的功和平板電容器兩板吸引力。平板電容器兩板吸引力初態(tài)末態(tài)解:根據(jù)功能原理
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