大學(xué)物理學(xué)電子教案-文庫(kù)吧
2025-07-03 19:59 本頁(yè)面
【正文】 EEddSCUW e 222 212121 ?? ?? ＝電場(chǎng)的能量密度 定義：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的能量 2 21 Ee ?? ?對(duì)于任意電場(chǎng)，本結(jié)論都是成立的。 電容器所具有的能量與極板間電場(chǎng) E和 D有關(guān)， E和 D是極板間每一點(diǎn)電場(chǎng)大小的物理量，所以能量與電場(chǎng)存在的空間有關(guān)，電場(chǎng)攜帶了能量。 例 球形電容器的內(nèi)、外半徑分別為 R1和 R2，所帶的電量為 177。 Q。若在兩球之間充滿電容率為 ε的電介質(zhì)，問(wèn)此電容器電場(chǎng)的能量為多少。 R1 R2 解：若電容器兩極板上電荷的分布是均勻的，則球殼間的電場(chǎng)是對(duì)稱的。由高斯定理可求得球殼間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 2 4 rQE??＝電場(chǎng)的能量密度為 4222 3221rQEe ???? ＝?取半徑為 r、厚為 dr的球殼，其體積為 dV=4πr2dr。所以此體積元內(nèi)的電場(chǎng)的能量為 drrQdrrrQdVdW ee 222422 84 32 ?????? ???電場(chǎng)總能量為 ??????????? ?2122211 8 821RRQdrrQWRRe????例 一
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