帶電體系的靜電能_第1頁
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會計學1帶電體系的靜電能6.5.1點電荷系的相互作用能電荷系的靜電相互作用能(互能)：n個靜止電荷所組成的電荷系,將各電荷從彼此相距無限遠搬運到現(xiàn)有位置時,外力克服它們之間的靜電力所做的功。其中：為qi

所在處由qi以外的其他電荷產(chǎn)生的電勢+-++-q1q2q4q3q5第1頁/共20頁1最簡單的情形：兩個點電荷q和Q同樣表示了Q在q的電場中的電勢能點電荷q在Q的電場中的電勢能為：也就是由Q和q組成的電荷系統(tǒng)的靜電能可寫為：推導第2頁/共20頁2空間有n個點電荷存在的情形引入第三個電荷當只有q1和q2兩個電荷時，靜電能為：引入第三個點電荷所引起的靜電能的改變歸納法第3頁/共20頁第4頁/共20頁引入第四個電荷引入第四個點電荷所引起的靜電能的改變第5頁/共20頁重復以上過程，可得n個點電荷組成的系統(tǒng)的靜電能第6頁/共20頁6.5.2電容器的電能+++++++++---------+電容器貯存的電能第7頁/共20頁RQdq連續(xù)帶電體的靜電能（自能）例如一均勻帶電球面，其靜電能為：6.5.3電荷連續(xù)分布時的靜電能第8頁/共20頁6.5.4靜電場的能量系統(tǒng)的靜電能為：+++++++++---------注意到第9頁/共20頁一個帶電系統(tǒng)的電場存在的所有空間的總能量：用場的概念表示帶電系統(tǒng)的能量其中電場能量密度，即單位體積內(nèi)的電場能量：有介質(zhì)存在時的能量密度為（各向同性）第10頁/共20頁RQdq例1一均勻帶電球面，半徑為R，電量為Q，求其靜電能。第11頁/共20頁Roq例2真空中一個均勻帶電球體(R，q)，試利用電場能量公式求此帶電系統(tǒng)的靜電能。rdr另：第12頁/共20頁

例3

如圖所示,球形電容器的內(nèi)、外半徑分別為R1和R2

，所帶電荷為Q．若在兩球殼間充以電容率為的電介質(zhì)，問此電容器貯存的電場能量為多少？Q-Q第13頁/共20頁解：Q-Q第14頁/共20頁（球形電容器）討論（1）（2）（孤立導體球）第15頁/共20頁

例4圓柱形空氣電容器中，空氣的擊穿場強是Eb=3106V·m-1

，設導體圓筒的外半徑R2=10-2m.在空氣不被擊穿的情況下，長圓柱導體的半徑R1

取多大值可使電容器存儲能量最多？++++++++________++++----第16頁/共20頁解++++++++________++++----第17頁/共20頁單位長度的電場能量++++++++________++++----第18頁/共20頁++++++++______

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