Octave已知均匀带电球体电荷Q与半径R,求静电能W
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19. 静电场能量
\(W = \frac{3Q^2}{20\pi\varepsilon_0 R}\)
核心公式:
均匀带电球体(电荷体密度恒定)的静电能可对电场能量密度 we = ½ε0E² 在全空间积分求得。
积分结果 W = 3Q²/(20πε0R)。
已知总电荷量与半径,即可求出球体的静电能。
Octave计算方法
已知参数:
- 球体总电荷量 Q(示例值:1e-6 C)
- 球半径 R(示例值:0.1 m)
代码如下:
function W = sphere_energy(Q, R)
    eps0 = 8.854e-12;
    W = 3 * Q^2 / (20 * pi * eps0 * R);
end
调用示例:
% 已知电荷量与半径,求均匀带电球体静电能
Q = 1e-6; R = 0.1;
W = sphere_energy(Q, R);
fprintf('静电能 W = %.2e J', W);
运行结果:
静电能 W = 5.39e-02 J
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