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文档简介

会计学1带电体系的静电能6.5.1点电荷系的相互作用能电荷系的静电相互作用能(互能)：n个静止电荷所组成的电荷系,将各电荷从彼此相距无限远搬运到现有位置时,外力克服它们之间的静电力所做的功。其中：为qi

所在处由qi以外的其他电荷产生的电势+-++-q1q2q4q3q5第1页/共20页1最简单的情形：两个点电荷q和Q同样表示了Q在q的电场中的电势能点电荷q在Q的电场中的电势能为：也就是由Q和q组成的电荷系统的静电能可写为：推导第2页/共20页2空间有n个点电荷存在的情形引入第三个电荷当只有q1和q2两个电荷时，静电能为：引入第三个点电荷所引起的静电能的改变归纳法第3页/共20页第4页/共20页引入第四个电荷引入第四个点电荷所引起的静电能的改变第5页/共20页重复以上过程，可得n个点电荷组成的系统的静电能第6页/共20页6.5.2电容器的电能+++++++++---------+电容器贮存的电能第7页/共20页RQdq连续带电体的静电能（自能）例如一均匀带电球面，其静电能为：6.5.3电荷连续分布时的静电能第8页/共20页6.5.4静电场的能量系统的静电能为：+++++++++---------注意到第9页/共20页一个带电系统的电场存在的所有空间的总能量：用场的概念表示带电系统的能量其中电场能量密度，即单位体积内的电场能量：有介质存在时的能量密度为（各向同性）第10页/共20页RQdq例1一均匀带电球面，半径为R，电量为Q，求其静电能。第11页/共20页Roq例2真空中一个均匀带电球体(R，q)，试利用电场能量公式求此带电系统的静电能。rdr另：第12页/共20页

例3

如图所示,球形电容器的内、外半径分别为R1和R2

，所带电荷为Q．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？Q-Q第13页/共20页解：Q-Q第14页/共20页（球形电容器）讨论（1）（2）（孤立导体球）第15页/共20页

例4圆柱形空气电容器中，空气的击穿场强是Eb=3106V·m-1

，设导体圆筒的外半径R2=10-2m.在空气不被击穿的情况下，长圆柱导体的半径R1

取多大值可使电容器存储能量最多？++++++++________++++----第16页/共20页解++++++++________++++----第17页/共20页单位长度的电场能量++++++++________++++----第18页/共20页++++++++______

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