一、能量守恒與轉化

1、能量守恒與轉化：能量守恒與轉化：能量在不同形式之間可以相互轉化，但總量保持不變。能量在不同形式之間可以相互轉化，但總量保持不變。 電磁能的特點：電磁能的特點： 電磁場作為一種物質，具有能量和動量，電磁場彌電磁場作為一種物質，具有能量和動量，電磁場彌散于全空間，電磁能也應彌散于全空間。散于全空間，電磁能也應彌散于全空間。認識一種新物質的能量從能量轉化入手認識一種新物質的能量從能量轉化入手 熱能：從機械能轉化認識熱能并得到熱能的量度。熱能：從機械能轉化認識熱能并得到熱能的量度。 電磁能：從電磁場對帶電體系做功來認識電磁能。電磁能：從電磁場對帶電體系做功來認識電磁能。二、機械功與場能的變化關系1 1

2、、電磁場對運動帶電體系所作的功、電磁場對運動帶電體系所作的功VJf帶電體受電磁場的洛倫茲力（力密度）帶電體受電磁場的洛倫茲力（力密度）dVdtJEdVdtvBvvEdVdtvf設一帶電體由一種粒子組成，在電磁場中運動，設一帶電體由一種粒子組成，在電磁場中運動，電荷密度為電荷密度為，運動速度為運動速度為,dtrdvvJ在間隔內，間隔內，力力對體元對體元所做元功：所做元功：d t rddVfdV電磁場電磁場對整個帶電體單位時間所做功：對整個帶電體單位時間所做功：電磁場對物體所做功轉化為物體的機械能或轉化為電磁場對物體所做功轉化為物體的機械能或轉化為熱能（改變速度或焦耳熱）熱能（改變速度或焦耳熱）V

3、dVJEdtdA 2、功與場量的關系、功與場量的關系 利用利用tHEHHtDEHEJEtDJHdHEdVtBHtDEdVJEHEtBHtDJEvfHEtBHHEEHHEVVHEStBHtDEtw,令：VVdVvfdVJEdtdAdSdtdWdSdVtwdtdAV則：dVwWV2222,1,21,1rdrHEsrHrEs而dtWddtdWdtdA0dHEdSV，當dSdtdWdSdVtwdtdAV帶電體能帶電體能量的增加量的增加率率電磁場能量電磁場能量減少率減少率tBtDtw因此因此w 為單位體積的能量為單位體積的能量 - - 能量密度能量密度。HS稱為能流密度矢量（玻印亭矢量）它表稱為能流密度

4、矢量（玻印亭矢量）它表示單位時間、垂直通過單位面積的能量，示單位時間、垂直通過單位面積的能量，用來描述能量的傳播。用來描述能量的傳播。 均勻各項同性均勻各項同性線性介質線性介質中的中的能量密度能量密度HBED，BHDtttD21BHDw21dSdtdWdtdA電磁場單位時間對帶電粒子做的功電磁場單位時間對帶電粒子做的功等于等于V V 內電磁場能量的減少率與單內電磁場能量的減少率與單位時間流入位時間流入V V 內的電磁能量之和。內的電磁能量之和。對于全空間電磁場對帶電體做功的功對于全空間電磁場對帶電體做功的功率恒等于電磁場能量的減少率。率恒等于電磁場能量的減少率。dtdWdtdAvftwS電磁場能量守電磁場能量守恒的微分形式恒的微分形式dtdAdSdtdW電磁場能量