高二物理競(jìng)賽：電場(chǎng)的能量課件

1+++++++++---------一帶電系統(tǒng)的能量+電容器貯存的電能（任何結(jié)構(gòu)電容器）或2二電場(chǎng)能量電場(chǎng)能量體密度的公式適用于任何電場(chǎng).電場(chǎng)能量體密度3總電場(chǎng)能量在真空中各向同性的電介質(zhì)各向異性的電介質(zhì)(與方向不同)4例9.17計(jì)算均勻帶電球體的靜電能.球的半徑為R，帶電量為Q.為簡(jiǎn)單起見，設(shè)球內(nèi)、外介質(zhì)的介電常數(shù)均為.解解法一：直接計(jì)算定域在電場(chǎng)中的能量.E沿著球的半徑方向，大小為5得靜電場(chǎng)能量6*解法二：當(dāng)帶電球體的半徑為r時(shí)帶有電量此時(shí)帶電球體表面電勢(shì)這時(shí)增加一個(gè)厚度為dr的薄帶電球殼，帶電球增加的電量dq為7帶電球半徑增大dr時(shí)，帶電球體增加靜電能半徑為R的均勻帶電球體的靜電能兩種解法結(jié)果相同.8一電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度

庫(kù)侖定律場(chǎng)強(qiáng)疊加原理場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算點(diǎn)電荷的電場(chǎng)點(diǎn)電荷系的電場(chǎng)9電荷連續(xù)分布的帶電體的電場(chǎng)二電通量高斯定理

高斯定理為封閉曲面時(shí)10三電場(chǎng)力的功電勢(shì)結(jié)論：試驗(yàn)電荷在任何靜電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，靜電場(chǎng)力所作的功，只與電場(chǎng)的性質(zhì)、試驗(yàn)電荷的電量大小及路徑起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與路徑無關(guān).1.電場(chǎng)力的功靜電場(chǎng)的環(huán)流定理：在靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)E的環(huán)流恒等于零。（靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)）2.靜電場(chǎng)的環(huán)流定理113.電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)零點(diǎn)選擇方法：有限帶電體以無窮遠(yuǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)，實(shí)際問題中常選擇地球電勢(shì)為零.4.電勢(shì)的計(jì)算點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)電勢(shì)疊加原理12四電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)梯度的關(guān)系電場(chǎng)中某一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿某一方向的分量，等于電勢(shì)沿該方向上變化率的負(fù)值。電場(chǎng)中任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)電勢(shì)梯度的負(fù)值.電勢(shì)梯度的單位為伏特/米(V/m)13五靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體導(dǎo)體的靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度外電場(chǎng)強(qiáng)度感應(yīng)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度空腔內(nèi)無帶電體的情況空腔內(nèi)有帶電體情況空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場(chǎng),使空腔內(nèi)物體不受外電場(chǎng)影響.這時(shí),整個(gè)空腔導(dǎo)體和腔內(nèi)的電勢(shì)也必處處相等.14六靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)電位移矢量在靜電場(chǎng)中通過任意閉合曲面的電位移通量等于閉合面內(nèi)自由電荷的代數(shù)和.有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理七電容電容器

電容的大小僅與導(dǎo)體的尺寸、形狀、相對(duì)位置、其間的電介質(zhì)有關(guān).與q和U