当前位置 :
关于平行板电容器的能量问题一个平行板电容器,用一个电源U给他充电..充完后断开电源,由大学物理或者电路中的知识可知给他充了1/2CU²的能量.现在在电容板与外界绝缘的情况下,将其合
更新时间:2024-04-25 17:36:33
1人问答
问题描述:

关于平行板电容器的能量问题

一个平行板电容器,用一个电源U给他充电..充完后断开电源,由大学物理或者电路中的知识可知给他充了1/2CU²的能量.现在在电容板与外界绝缘的情况下,将其合并.由高中知识可知在合并过程中E=U/d不变,所以电场力在这段过程中放出的能量为QEd,及CU².这是怎么回事?能量放的比充的多?

郭秀萍回答:
  这是一个经常出现的电学题陷阱   电容中的场强是E,那么极板电荷受力是否是QE呢?   不是,尽管极板表面场强为E,但是极板上电荷受力是0.5QE!   也就是说电场力只做功0.5CU^2   解释方法:   1.虚功原理   电场的能量体密度为0.5ε0E^2,E为场强   假设极板移动了dx   那么电场能量改变值dE电=0.5ε0SdxE^2   所以电场力F=dE电/dx=0.5ε0SE^2=0.5QE   2.在极板上取一个面元dS   设这个面元在极其靠近自身的位置产生场强E1   将另一极板上的电荷在此面元处产生场强记为E2(注意!)   则在dS贴近导体一侧,E1与E2方向相反,又因为这是导体内部,E1-E2=0   在dS靠近介质一侧,E1,E2同向,E1+E2=E   所以E1=E2=0.5E   又因为dS自己对自己不产生作用力(非常重要!)   所以dS受到外力dF=dq*E2=0.5dqE   也就是说极板上电荷只受力0.5QE!   =========================================   很贱有木有~   对于均匀的电荷层,电荷层自己受力为0.5QE,E为贴近表面处的场强   所以以后做到诸如气泡带电之类的题目一定要注意!
物理推荐
物理推荐
最新更新
优秀物理推荐
热门物理
查询网(ip1138.com)汇总了汉语字典,新华字典,成语字典,组词,词语,在线查字典,中文字典,英汉字典,在线字典,康熙字典等等,是学生查询学习资料的好帮手,是老师教学的好助手。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。

邮箱:  联系方式:

Copyright©2009-2021 查询网 ip1138.com 版权所有 闽ICP备2021002823号-3