静电能量与力 |
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1. 静电能量(1)静电能量的计算① 电荷积分公式② 电场积分公式
(2)静电能量分布及其密度
2. 静电力(1)总电荷维持不变(2)电位维持不变
1. 静电能量
(1)静电能量的计算
① 电荷积分公式
(0)从3个点电荷推导 (1)k个导体 W e = 1 2 ∑ k φ k q k W_e = \frac{1}{2} \sum_{k} φ_kq_k We=21k∑φkqk (2)单独带电曲面 W e = 1 2 ∫ S σ φ d S W_e = \frac{1}{2} \int_S σφdS We=21∫SσφdS (3)单独带电体 W e = 1 2 ∫ V ρ φ d V W_e = \frac{1}{2}\int_VρφdV We=21∫VρφdV 存在两种情况下的带电体,求能量,应注意,电位是所有电荷作用下的电位。 既包含互有能,又包含自有能 ② 电场积分公式W e = 1 2 ∫ V D ⋅ E d V W_e = \frac{1}{2} \int_V D·EdV We=21∫VD⋅EdV (2)静电能量分布及其密度对电场积分公式求导,得 w e ′ = 1 2 D ⋅ E w'_e = \frac{1}{2} D·E we′=21D⋅E 反映出,电场的能量不是存储在电荷上,而是存储在电场中。 2. 静电力 (1)总电荷维持不变f = − ∂ W e ∂ g ∣ q k = 常 量 f = -\frac{\partial W_e}{\partial g}|_{q_k = 常量} f=−∂g∂We∣qk=常量 (2)电位维持不变f = ∂ W e ∂ g ∣ φ k = 常 量 f = \frac{\partial W_e}{\partial g}|_{φ_k = 常量} f=∂g∂We∣φk=常量 |
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