Question

一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为We0，使其电荷保持不变，把它浸没在相对介电常

一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为We0，使其电荷保持不变，把它浸没在相对介电常量为a 的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量?

Answer 1

计算过程如下：

一个带电体系的能量可分为势能和动能。在静电学中，由于电荷之间处于相对静止状态，无需讨论动能，故带电体系统的能量完全以势能的形式存在。

带电系统的静电势能是在系统的形成过程中，外力克服电场力做功转换而来的，其数值等于各带电体的自能Ws和带电体间的相互作用能Wm之和，即We = Ws+Wm。

扩展资料：

设空间某一区域，有一电荷任意分布的带电体系（由有限个带电体组成），其稳定的最终状态的电荷体密度为ρ（x,y,z），电荷面密度为σ（x,y,z），电势为U(x,y,z)。

因为静电场是保守力场，所以系统的总能量取决于系统的最终状态，而与系统形成的过程无关。故设想：每一个带电体的电量都同时从零开始，按同一比例k 缓慢地增加到最终值，设初值为0，终值为1，根据场的叠加原理，空间各点的电势亦按同一比值k 增加，即kU(x,y,z)。

Answer 2

Answer 3

Answer 4

We0=(1/2)*(D^2/ε0)*V
W=(1/2)*(D^2/ε0εr)*V

因为静电能定义式就是W=∫∫∫（下标v）（1/2）＊(D^2/ε) dV
那ε＝ε0εr