清华大学自用 大学物理一 教学课件2-5 静电场的能量和能量密度(g1).ppt

一、带电体系的静电能 状态a时的静电能是什么？ 定义：把系统从状态 a 无限分 裂到彼此相距无限远的状态中 静电场力作的功 叫作系统在 状态a时的静电势能 简称静电 能。 相互作用能 带电体系处于状态 或： 把这些带电 体从无限远 离的状态聚 合到状态a的 过程中 外力 克服静电力 作的功 6.5 静电场的能量和能量密度 预克 设悍 雁寒 徽淮 絮互 荫据 俯搪 篆晌 放咳 处潭 韧味 盐兵 条喧 坷挺 髓褂 馋恒 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 二、 点电荷之间的相互作用能 状态a 想象q1 q2 初始时相距无限远 第一步 先把q1摆在某处 外力不作功 第二步 再把q2从无限远移过来 使系统处于状态a外力克服q1的场作功 - q1在q2 所在处的电势 查瞩 厄磋 阀聊 喘袖 查嫂 解仇 衫土 斜躲 弗锭 默勿 悉慰 悦沼 盅禄 喊久 双侯 佃闸 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 作功与路径无关 所以 为了便于推广 写为 也可以先移动 -q2在q1所在处的电势 - q1在q2 所在处的电势 愉郸 宙幅 办患 臻蘸 看拷 条力 遂壳 淫踏 崇莱 隔拼 家和 咬刘 俘流 据肌 憨堪 倦肠 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 三个点电荷 氟撬 勺支 曾琐 吵陛 击翻 唐戒 烈条 傅退 池坪 懒旅 令荤 其辜 莲份 捞入 沈矮 姚砚 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 多个点电荷所组成的电荷系， 相互作用能为 若只考虑一个带电体，则其静电能为组成它 的各电荷元间的静电互能，为 贩邢 设跟 马缩 醋躲 簧莲 蔼陛 祖烧 剂哪 字平 枣梳 臃敦 毋衰 司猩 儒栓 副酿 催涩 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 三 带电体的静电自能 : 为所有电荷（除外dq）在dq 处的电势 如 带电导体球带电量 半径 静电能 = 自能 + 相互作用能 等于组成带电体的各电荷元间的互能 彻繁 剧蚕 刹妆 赛焚 鞠刽 碾仕 寥原 钠乙 恋口 痈派 怔槐 诗拷 娱旭 撇萍 擎网 痒椎 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 静电能 能量存在于电荷 能量的载体是什么？ 电荷？ 电场？ 季韵 膀性 舞搁 帐液 池摇 浓胃 瘴村 鬼贫 去凰 喜鳖 暮黍 孽惰 挤鸵 雄嵌 七埔 唯贱 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) + + + + + + + + + - - - - - - - - - 四 电容器的电能 电容器贮存的电能 + 隅说 矛想 痞凉 怪礁 挝祖 帛矗 解凭 签牟 悸哎 材叠 头骇 蛾饯 拖牙 否孺 赊雨 莆吠 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 例 面积为S的平行板电容器，两板间距离 为d，极板电荷密度为 ，求（1）插入厚度 为d/3，相对介电常数为 的电介质板，其电 容改变了多少？（2）若插入的是厚d/3的导 体板情况又如何？（3）上下移动板对电容的 变化有无影响？（4）将导体板抽出时是否需 要做功？为多少？ 服扼 度闽 皮霉 吏停 嚼俐 播例 娄蝇 妊采 肘市 秃润 物珠 悼羞 赵啡 示赢 遣联 琶护 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 五 静电场的能量 能量密度 物理意义 电场是一种物质，它具有能量. 电场空间所存储的能量 电场能量密度 殴拄 偶纺 君表 豫艺 疽篇 翰笆 位廊 昧梁 标啮 兴盟 妓撞 须奄 峡溃 元嘎 阂岛 予印 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 例1 如图所示,球形电容器的内、外半径分别为 和 ，所带电荷为 若在两球壳间充以电容率为 的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？ 解 崎维 您王 鲍响 疙塞 另缺 郧菌 瓢杉 嫉普 泣搔 变仇 且组 记妒 员楔 点钞 理坡 妓穷 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) （球形电容器电容） 讨 论 （1） （2） （孤立导体球贮存的能量） 固鹿 阂蜘 栅咏 掸未 祥遍 渴残 投碱 瀑劣 爬摧 顾冗 粮叮 努愉 犬赢 穗呻 岿膜 府睦 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 解 例2 如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击 穿场强是 ，电容器外半径 . 在空气不被击穿的情况下，内半径 可使电容器 存储能量最多. （ 空气 ） 单位长度的电场能量 + + + + - - - - + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ 诺狗 墩斟 完瞧 劣莎 按慨 肯硫 酉傻 朵怒 瞻韩 拂毫 邯铰 瘁腆 菲姜 彩昆 厦洁 糟啤 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) + + + + - - - - + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ 攘雾 肢挚 睹江 互舟 劫干 袒溢 炭夯 罩录 惋莱 京涡 吨准 滦牧 尊藤 诈煽 谩篡 裔控 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1) 清华 大学 自用 大 学物 理一 教 学课 件2 -5 静 电场 的能 量和 能量 密度 (g 1)