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电场的能量本讲稿第一页，共十页一.带电系统的能量带电系统的能量 要使一个系统带上电荷要使一个系统带上电荷,外界必需对系统作功外界必需对系统作功,即要即要耗能量耗能量,因此因此,带电统便有了能量。带电统便有了能量。远处远处(设设)迁来迁来电电量量时时,外界作功外界作功 则则当迁来当迁来总电总电量量时时,外界作功外界作功 设该带电设该带电系系统统的能量的能量为为,则则 本讲稿第二页，共十页+-二二.电容器的电能电容器的电能电容器贮存的电能电容器贮存的电能+本讲稿第三页，共十页三三.静电场的能量静电场的能量 能量密度能量密度(energy density)(energy density)物理意义物理意义电场是一种物质，它具有能量电场是一种物质，它具有能量.电场空间所存储的能量电场空间所存储的能量 电场能量密度电场能量密度本讲稿第四页，共十页例例1 1 如图所示如图所示,球形电容器的内、外半径分别为球形电容器的内、外半径分别为 和和 ，所带电荷为，所带电荷为 若在两球壳间充以电容率为若在两球壳间充以电容率为 的的电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？电介质，问此电容器贮存的电场能量为多少？解解本讲稿第五页，共十页（球形电容器电容）（球形电容器电容）讨讨 论论（1）（2）（孤立导体球贮存的能量）（孤立导体球贮存的能量）本讲稿第六页，共十页解解 例例2 如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击如图圆柱形电容器，中间是空气，空气的击穿场强是穿场强是 ，电容器外半径，电容器外半径 .在空气不被击穿的情况下，内半径在空气不被击穿的情况下，内半径 可使电容器可使电容器存储能量最多存储能量最多.（空气空气 ）单位长度的电场能量单位长度的电场能量+-+_本讲稿第七页，共十页+-+_本讲稿第八页，共十页2.5厘米厘米高压电容器高压电容器(20kV 521 F)(提高功率因数提高功率因数)聚丙烯电容器聚丙烯电容器(单相电机起动和连续运转单相电机起动和连续运转)陶瓷电容器陶瓷电容器(20000V1000pF)涤纶电容涤纶电容(250V0.47F)电解电容器电解电容器(160V470 F)12厘米厘米2.5厘米厘米70厘米厘米本讲稿第九页，共十页心心脏脏起搏器起搏器(利用利用电电容器容器储储存的能量存的能量)注意注意:大大电电容千万不能摸容千万不能摸(指极板指极板处处)！应应用：用：(1)照相机照相机闪闪光灯光灯(2)心心脏脏起搏器起搏器本讲稿第十页，共十页