简答题

如图中所示平行板电容器的极板面积为S,板间距离为l,当电容器两端所加电压为U时,忽略极板的边缘效应。试应用虚位移法计算平行板电容器两极板之间的作用力。

正确答案

对常电位系统情况进行计算。对负极板作虚位移。
常电位系统:对于给定的极板间电压U,两导体系统的电场能量为

负极板受到的电场力为

式中负号表示电场力的实际方向与假定正方向(即广义坐标l增加的方向)相反,所以

答案解析