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1、电动力学课件电磁场的能量与能流现在学习的是第1页，共10页6 6 电磁场的能量和能流电磁场的能量和能流 能量守恒与转化 能量密度、能流密度矢量（重点）机械功与场能的变化关系内容提要：电磁场能量守恒公式（重点）机动目录上页下页返回结束现在学习的是第2页，共10页一、能量守恒与转化能量：能量：能量：能量：物质运动强度的量度，表示物体做功的物理量。物质运动强度的量度，表示物体做功的物理量。主要形式：机械能、热能、化学能、电磁能、原子能。主要形式：机械能、热能、化学能、电磁能、原子能。能量守恒与转化：能量守恒与转化：能量守恒与转化：能量守恒与转化：能量在不同形式之间可以相互转化，但总量保持不变。能量在
2、不同形式之间可以相互转化，但总量保持不变。能量在不同形式之间可以相互转化，但总量保持不变。能量在不同形式之间可以相互转化，但总量保持不变。电磁能的特点：电磁能的特点：电磁场作为一种物质，具有能量和动量，电磁场弥散电磁场作为一种物质，具有能量和动量，电磁场弥散于全空间，电磁能也应弥散于全空间。于全空间，电磁能也应弥散于全空间。认识一种新物质的能量从能量转化入手认识一种新物质的能量从能量转化入手认识一种新物质的能量从能量转化入手认识一种新物质的能量从能量转化入手 热能：从机械能转化认识热能并得到热能的量度。热能：从机械能转化认识热能并得到热能的量度。电磁能：从电磁场对带电体系做功来认识电磁能。电磁
3、能：从电磁场对带电体系做功来认识电磁能。电磁能：从电磁场对带电体系做功来认识电磁能。电磁能：从电磁场对带电体系做功来认识电磁能。机动目录上页下页返回结束现在学习的是第3页，共10页二、机械功与场能的变化关系1 1、电磁场对运动带电体系所作的功、电磁场对运动带电体系所作的功带电体受电磁场的洛伦兹力（力密度）带电体受电磁场的洛伦兹力（力密度）机动目录上页下页返回结束设一带电体由一种粒子组成，在电磁场中运动，设一带电体由一种粒子组成，在电磁场中运动，电荷密度为电荷密度为，运动速度为运动速度为在间间隔内，隔内，力力对对体元体元所做元功：所做元功：d t 现在学习的是第4页，共10页电磁场电磁场对对整个
4、整个带电带电体体单单位位时间时间所做功：所做功：电电磁磁场对场对物体所做功物体所做功转转化化为为物体的机械能或物体的机械能或转转化化为热为热能（改能（改变变速度或焦耳速度或焦耳热热）2、功与、功与场场量的关系量的关系 利用利用机动目录上页下页返回结束现在学习的是第5页，共10页机动目录上页下页返回结束现在学习的是第6页，共10页三、能量密度与能流密度矢量1、能量密度、能量密度、能量密度、能量密度 带电体能量带电体能量的增加率的增加率电磁场能量电磁场能量减少率减少率机动目录上页下页返回结束现在学习的是第7页，共10页因此因此w 为单位体积的能量为单位体积的能量 -能量密度能量密度。单位体积能量单
5、位体积能量的增加率的增加率称称为为能能流流密密度度矢矢量量（玻玻印印亭亭矢矢量量）它它表表示示单单位位时时间间、垂垂直直通通过过单单位位面面积积的的能能量量，用用来来描描述能量的传播。述能量的传播。均匀各均匀各项项同性同性线线性介性介质质中的中的能量密度能量密度机动目录上页下页返回结束现在学习的是第8页，共10页四、电磁场能量守恒公式电磁场单位时间对带电粒子做的功等电磁场单位时间对带电粒子做的功等于于V V 内电磁场能量的减少率与单位时间内电磁场能量的减少率与单位时间流入流入V V 内的电磁能量之和。内的电磁能量之和。对于全空间电磁场对带电体做功的功率恒等对于全空间电磁场对带电体做功的功率恒等于电磁场能量的减少率。于电磁场能量的减少率。电磁场能量守电磁场能量守恒的微分形式恒的微分形式电磁场能量守电磁场能量守恒的积分形式恒的积分形式V机动目录上页下页返回结束现在学习的是第9页，共10页五、电磁场能量的传输五、电磁场能量的传输电磁场的能量不在导体中传播而是在场中传播电磁场的能量不在导体中传播而是在场中传播JESH习题：书中例题习题：书中例题思考题：导线的作用？思考题：导线的作用？能否不用导线来传递能量？能否不用导线来传递能量？机动目录上页下页返回结束现在学习的是第10页，共10页