电场能与电势能的关系

永恒战士22023-04-29  21

电势能是电荷在别的电荷的电场中由于电场力这个保守力导致的,它们之间的相互位置关系使它们拥有了电势能,因为电势能的产生必须要相互的位置关系,所以电势能是2个电荷共有的,只是我们通常把它处理到其中某个电荷上去,方便计算。

但是电场能是电场这种物质本身具有的能量,可以这样设想电场的产生,把一些电荷量趋于无穷小的小电荷从无穷远处移动到空间的某个点形成电荷,在这段时间内外力所作的功就=这个电荷的电场的电场能。(功和能的定义)

由于电场能与其中是否具有电荷无关,假设空虚的空间中只有一个电荷,那么电场能仍然存在,单独的电荷所具有的能量,表达在它所产生的电场中;但显然,这个时候电势能就不存在了。

所以,可以说,表面上看来电场能和电势能根本没有关系。

但是,实际上,电场能也能看作是形成电场的无数个微小电荷之间的电势能的总和。

电场能量为电场所具有的能量,相当于其等效电容中的电能,公式:w=1/2u^2c=1/2q^2/c。

电场能量就是电场所具有的能量,电场能量等于电场能量密度对电场所处空间的积分,点电荷产生的静电场的能量正比于点电荷的带电量的平方。

对每个元电容不许考虑边缘效应,因为每个局部元电容中的场被周围元电容中的场加以保护。这样任意一个自由空间是由无数个元电容组构成的一个电容结构,而每个元电容都相当于一个无限大平行板电容器。所以用理想平行板电容器的均匀场研究空间电场能量分布具有普遍意义。

电容器在电路中的作用:

1、当电容器两端电压增加时,电容器从电源吸收能量并储存起来;

2、当电容器两端电压降低时,电容器便把它原来所储存的能量释放出来。

3、即电容器本身只与电源进行能量交换,而并不损耗能量,因此电容器是一种储能元件。

以上内容参考百度百科——电场能量

电场力做功的能力叫做电场能

电荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能叫电势能。与重力势能类似,是处于电场中电荷具有的能量

电动势是一个表征电源特征的物理量。定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领,在数值上,等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功

电场能是场的能量, 在洛伦兹变换下与磁场组成协变的整体, 电场能与磁场能相互转换; 在与电荷的相互作用中满足定域的能量转换与守恒原理

而静电能是电场能的特殊情况 在静电场情形下电荷体系所产生的电场的电场能可以看成是各部分电荷体系的自能与相互之间的相互作用能之和 这些能量可以看成一种势能, 它由电荷体系所携带

电场是一种特殊物质,是一种不以人的感官所感觉的客观存在.电场具有物质的一般共性,这就是电场跟一般物质一样都具有能量和动量.电场的能量叫做电场能,电场能有别于电势能,电势能是电荷在电场中,由电荷和电场共同具有的一种系统能量.

电势能跟重力势能相似,是电荷和电场共同具有的一种系统能量,电势能是由电荷所在处电场的性质和电荷的电量所决定的(ε=qU),而表示电场的这种能的性质的物理量就是电势.电场中某点的电势是由电场本身决定的,由产生电场的“场源电荷”、空间位置和零电势点的选取所决定(电势是相对量).电场中某点的电势,数值上等于检验电荷在该点的电势能跟检验电荷电量的比值,即U=ε/q(定义式).静电力跟重力相

似都是保守力,静电力做功与电荷的运动路径无关,由电荷在电场中初、末位置电势的差值和电荷的电量所决定,即Wab=q(Ua-Ub)=qUab.从上式可看出,电势差(电压)是反映了电场力做功本领的物理量.静电场力做功跟电势能的关系,类似于重力做功跟重力势能的关系,即静电场力做功等于电势能的减少量(Wab=εa+εb=-Δε).

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