例题3计算电容器充电过程中的能流密度和电容器能量的变化率 考虑一平行板电容器,其极板是半径为a的圆板,两板之间的距离为b,设 b<<a,假定电容器正被缓慢充电。在时刻t电容器中的电场强度为E,电场 能为 Wn=0E2(ma2·b) 因此,能量的变化率 dw,=xo bee de dt dt 在充电过程中,电容器中的能量随时间增加,能量是哪里来的呢? 电容器边缘处以及内部存在磁场磁场可以用位移电流来表示 B de B=FoH Ho ID_Ho o dt 2丌a2丌 盘喝出 故边缘处的能流密度=1BE=1a6E正E 其方向平行于电容器的极板,指向电容器的中心,如图单位时间内,流进电容器的总能量 即总能流为 S=ra bE E 与dW/dt相等。这结论表示:在充电过程中,能量并非通过导线流入电容器, 而是通过电容器的边缘的间流进去的,22