u a b = ∫ a b E ⋅ d l u_{ab}=\int^b_aE\cdot dl uab=∫abE⋅dl
特别的
电偶极子所具有的电势能 W = − p ⋅ E W=-p\cdot E W=−p⋅E
在点电荷系产生的电场中,某点的电势是各点电荷单独存在时,在该点产生的电势的代数和
电势的两种求法
从电荷分布求电势(代数和)
u = ∫ S 1 4 π ε 0 q r u = \int_S\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r} u=∫S4πε01rq
从电场强度分布求电势
u = ∫ a ∞ E ⋅ d l u = \int^\infty_a E\cdot dl u=∫a∞E⋅dl
等势面
在静电场中,电场线与等势面处处正交
电场强度在dl方向的投影等于电势沿该方向的变化率的负值
电势沿等势面法线方向的变化率最大。E = − d u d l E = -\frac{du}{dl} E=−dldu
电容
C = Q U C=\frac{Q}{U} C=UQ
电容器的串联: 1 C = 1 C 1 + 1 C 2 + ⋯ \frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\cdots C1=C11+C21+⋯
电容器的并联: C = C 1 + C 2 + ⋯ C=C_1+C_2+\cdots C=C1+C2+⋯
电势能
电荷在电场中某点的电势能,在量值上等于把电荷从该点移动到电势能零参考点时,静电力所做的功
静电能
电场能量密度
ω = 1 2 ε 0 E 2 = 1 2 D ⋅ E \omega=\frac{1}{2}\varepsilon_0E^2=\frac{1}{2}D\cdot E ω=21ε0E2=21D⋅E
电场能量
W = 1 2 ε 0 E 2 V = ∫ 1 2 ε 0 E 2 d V = 1 2 Q U ( 电 容 器 ) W=\frac{1}{2}\varepsilon_0E^2V=\int\frac{1}{2}\varepsilon_0E^2dV=\frac{1}{2}QU(电容器) W=21ε0E2V=∫21ε0E2dV=21QU(电容器)
电介质
U = U 0 ε r U = \frac{U_0}{\varepsilon_r} U=εrU0
E = E 0 ε r E = \frac{E_0}{\varepsilon_r} E=εrE0
C = C 0 ε r C = C_0\varepsilon_r C=C0εr
在电介质内部,合电场强度E总是小于自由电荷产生的电场强度 E 0 E_0 E0
电介质表面束缚电荷的面密度是极板上自由电荷面密度的( 1 − 1 ε r 1-\frac{1}{\varepsilon_r} 1−εr1)倍