介质中的能量问题

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1、介质中的能量问题林杰07300190016一般结论！等电荷自由能表达式：等电势自由能表达式：参见朗道P48由热力学知识，可知在等温，等电荷情况下,F总是趋向减小，而G则在等温，等势情况下总是希望减小为什么这么写？电势Intensive电量extensive↓同理：力的一般表达式：这里的积分都是对于全空间的！加入介质后的自由能变化首先由dF的表达式，并且考虑温度不变的条件，假设介质是线性的，得：同理可得：介质中的极化能量密度等电荷：因为不同边界条件情况下，自由能变化是相同的！都是减小的！因此介质趋向于电场强度大的区域，这就解释了为什么塑料棒能吸

2、小纸片的现象。在温度不变的情况下，力可以由介质中的极化能量密度变化求得：一个例子：电容极板上电荷不变介质插入极板内考虑到介质是线性的！计算压强为正，介质块受到向里的力！介质倾向于电场强度大的区域这里的P是压强！利用麦克斯韦张量计算受力结果一致！两种方法结果一致，介质板都受到往里拉的力！电势不变计算电介质同样受到向里的力，与电荷守恒的情况一样利用麦克斯韦张量计算受力→结果恰好相同！介质被往里拉！参见P84谁错了？但是，书上P79的说法却又恰好相反，等电荷时，介质的引入，使总能量减小，而等电势则使总能量增大，为什么？首先，我们要相信利用麦克斯韦张

3、量的结果肯定没问题。其实大家都正确，只是书上的讲法并未考虑电池的影响。一点说明！两项相等，仅在介电常数不发生变化时，这也与先前的理论相符方法类似J.D.JacksonP168等电势时，电介质的引入，分成两步考虑：我们利用的是自由能自由能已经这种电池的因素考虑进来了，因此结果和实际是吻合的。而书上的仅仅是就总能量而言的！