2017年水利水電工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》虛位移法

更新時(shí)間：2017-03-26 09:20:01 來源：環(huán)球網(wǎng)校

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　　虛位移法：

　　虛位移法求帶電導(dǎo)體所受電場(chǎng)力的思路：假設(shè)在電場(chǎng)力F的作用下，受力導(dǎo)體有一個(gè)位移dr,從而電場(chǎng)力做功F·dr;因這個(gè)位移會(huì)引起電場(chǎng)強(qiáng)度的改變，(環(huán)球網(wǎng)校水利水電工程師頻道為您整理)這樣電場(chǎng)能量就要產(chǎn)生一個(gè)增量dWe;再根據(jù)能量守恒定律，電場(chǎng)力作功及場(chǎng)能增量之和應(yīng)該等于外源供給帶電系統(tǒng)的能量dWb，即dWb=F·dr-t-dW。

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　　利用虛位移法計(jì)算的公式為

　　式中：fg為廣義力，g為廣義坐標(biāo)，We為靜電場(chǎng)能量，ψk為導(dǎo)體電位，qk為導(dǎo)體電荷。所謂廣義力與廣義坐標(biāo)概念可由下面關(guān)系理解：廣義力與廣義坐標(biāo)的乘積一定表示能量或功，因此存在如下幾點(diǎn)。

　　廣義坐標(biāo)是位移—廣義力是力。(環(huán)球網(wǎng)校水利水電工程師頻道為您整理)廣義坐標(biāo)是角度—廣義力是轉(zhuǎn)矩。廣義坐標(biāo)是體積—廣義力是壓強(qiáng)。廣義坐標(biāo)是面積—廣義力是表面張力。

　　靜電場(chǎng)能量的普遍計(jì)算公式可利用靜電場(chǎng)的能量體密度的體積分計(jì)算。設(shè)we表示靜電場(chǎng)能量體密度，則 we的單位是焦耳/米3(J/m3)。而靜電場(chǎng)能量為對(duì)于多個(gè)導(dǎo)體組成的系統(tǒng)，(環(huán)球網(wǎng)校水利水電工程師頻道為您整理)也可以通過各導(dǎo)體的電荷qk和各導(dǎo)體的電位ψk計(jì)算系統(tǒng)的

　　靜電場(chǎng)總能量，此時(shí)