电场的能量dianchang de nengliang

电能定域地分布于电场中，电场所具有的能量。在讨论电荷系的能量、静电能时，电能的公式总是与电荷和电势联系在一起的，这给人一个印象，似乎静电能集中在电荷上。实际上也可认为电能分布在电场中。在稳恒（或静电）状态下，电荷和电场总是同时存在，相伴而生的，认为电能是与电荷相联系，还是与电场相联系，都是可以的。随时间变化的电磁场以一定的速度在空间传播，形成电磁波。此时电场能脱离电荷而传到很远的地方。例如两高压带电体所发生的火花放电在周围空间激发的电磁场，虽然火花已经停止，两导体球上已不在存在电荷，但这个电磁波仍然在继续传播。当用一个收音机接收时，收音机发出响声，说明收音机的天线接收到了能量。这时应认为电磁场的能量定域地分布在电磁场中。可以证明，平行板电容器的能量可用电场强E和电位移矢量D以及电场所占有的空间V来表示，即W=^1/2·EDV。它表明电容器的能量(电容器导体系的静电能，储存在整个电场空间。显然w=1/2^ED=W/V。电场空间单位体积的电场能量叫做电能体密度或电能密度。某点的场强E和D愈大，该点电能密度也就愈大。上述电能密度的公式虽从平板电容器导出，但它是普遍成立的。在一般情况下，w用矢量E和D表示，即w=1/2E·D。当电场不均匀时，电能密度由上式确定。电场的总能量