1）电容器的静电能
图9.49 平行板电容器的充电过程
下面以平行板电容器的充电过程为例来讨论电容器内部所储存的电能.如图9.49 所示，一电容为C 的平行板电容器，正处于充电过程中.电容器的充电过程可以这样理解：我们不断地把dq的电量从负极板经电容器内部移到正极板，最后使两极板分别带上＋Q 和－Q 的电荷.设在某时刻两极板之间的电势差为u，极板电量为q，此时若继续把dq 的电量从负极板移到正极板，外力需要克服电场力而做功
在移送电荷的整个过程中，外力所做的总功为
外力做功必然使电容器的能量增加，因而电容器内部储存的电能为
2）静电场的能量
在物体或电容器的带电过程中，外力所做的功等于带电系统能量的增量，而带电系统的形成过程实际上也就是建立电场的过程，这说明带电系统的静电能总是和电场的存在联系.
由于电场存在于两极板之间，所以Sd 也就是电容器中电场的体积V.可见，静电能可以用表征电场性质的场强E 来表示，而且和电场所占的体积V＝Sd 成正比.这表明电能储藏在电场中.由于平行板电容器中电场是均匀分布的，所储藏的静电场的能量也应该是均匀分布的，因此电场中每单位体积的能量，即静电场能量的体密度为到εr 倍.这是因为在电介质中，不但电场E 本身具有能量，而且电介质的极化过程也吸收并储存了能量.
要计算任一带电系统整个电场中所储存的总能量，只要将电场所占空间分成许多体积元dV，然后把这些体积元中的能量累加起来，就可以得到整个电场中储存的总能量(www.xing528.com)
式中we 是和每一个体积元dV 相应的能量密度，积分区域遍及整个电场空间V.
在各向异性电介质中，一般说来D 与E 的方向不同，这时电场能量密度应表示为
式（9.46）应由下式代替
式（9.48）就是静电场能量的一般表达式，它表明，静电场的能量存在于静电场中，电场是能量的携带者，同时，它也证明了电场是物质的一种特殊形态.
例9.18 试求均匀带电导体球的静电能，设球的半径为R，带电量为Q，球外为真空.
解 导体球处于静电平衡状态，电荷应均匀分布在球面上，球内各处电场强度为零，球外电场强度为
取半径为r 和r＋dr 的两球面之间的球壳层为体积元，有
则静电能为
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