《電容器電場能量》ppt課件(文件)
【正文】 外半徑分別為R1和 R2，所帶的電量為 177。由高斯定理可求得球殼間的電場強度的大小為 2 4 rQE??＝電場的能量密度為 222412 3 2 eQwEr???? ＝R1 R2 取半徑為 r、厚為 dr的球殼，其體積為 dV=4πr2dr。若在兩球之間充滿電容率為 ε的電介質(zhì)，問此電容器電場的能量為多少。 55. 邊長為 a的兩塊正方形導(dǎo)體板平行放置，板間距為 d。 2r? ?解：由有介質(zhì)時的高斯定理可以求出均勻帶電球體的場強分布為： 3020()4()4rqrE r RRqE r Rr?? ???????內(nèi)外電場能為： 2 2 20011 422erVW E d V E r d r? ? ? ??? ? ???? ?2 2 2 200 3200011( ) 4 ( ) 42 4 2 4Rrr Rq r qr d r r d rRr? ? ? ? ?? ? ? ? ??????2246200088Rr Rq q drr drRr? ? ? ? ???? ??22506002 2 2 2560 0 0 0201||8 5 818 2 5 8 80 81180RRrqqrRrq q q qRR R R RqR? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ?? ? ? ? ??例 3： 用電場能量的方法求圓柱形電容器的電容。 Q的電荷，則外力所作的功為 220 21212 CUQUCQdqCqW Q ??? ? ＝電容器所儲存的靜電能 22212 CUCQWe ?＝外力克服靜電場力作功，把非靜電能轉(zhuǎn)換為帶電體系的靜電能 二、靜電場的能量 能量密度 靜電場的能量 對于極板面積為 S、極板間距為 d平板電容器，電場所占的體積為 Sd，電容器儲存的靜電能為 ? ? dSEEddSCUW e 222 212121 ?? ?? ＝電容器所具有的能量與極板間電場 E和 D有關(guān)， E和D是極板間每一點電場大小的物理量，所以能量與電場存在的空間有關(guān)，電場攜帶了能量。 ??i iCC11當(dāng)電容器的耐壓能力不被滿足時，常用串并聯(lián)使用來改善： 串聯(lián)：使用可提高耐壓能力； 并聯(lián)：使用可以提高容量。 1D?2D?1D?d1 S?d2 S S –?0 – – – –
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