电场能量密度的计算公式，电场密度计算方法公式

电场能量密度公式：W=(1/2)UQ。电场能量密度即单位体积内的电场能量。静电场的能量是静电场的一个重要特点，针对静电场的能量，大多数情况下电磁学考试教材在讲述这一基本概念时，利用电容器的储能来说明能量定域在电场中，电场中的电介质要受到电场力的作用。

电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。这样的物质与一般的实物不一样，它虽然不是由分子原子所组成的，但它反而客观存在的特殊物质，具有一般物质所具有的力和能量等属性。电场的力的性质表现为：电场对放入这当中的电荷有作使劲，这样的力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，说明电场具有能量。

第一你应该清楚这个公式：设f为标量,v为向量,*表示点乘,有 nabla * (fv)=v * nabla f + f nabla * v .令f=exp(-br) ,v=Ae/r^2 ( e为径向单位矢量),有fv=E,应用上面的公式就可以.注意后一项应用了delta函数的性质 ：f(x) *delta(x)= f(0) * delta(x)

电场能量密度公式：W=(1/2)UQ。电场能量密度即单位体积内的电场能量。静电场的能量是静电场的一个重要特点，针对静电场的能量，大多数情况下电磁学考试教材在讲述这一基本概念时，利用电容器的储能来说明能量定域在电场中，电场中的电介质要受到电场力的作用。

电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。这样的物质与一般的实物不一样，它虽然不是由分子原子所组成的，但它反而客观存在的特殊物质，具有一般物质所具有的力和能量等属性。电场的力的性质表现为：电场对放入这当中的电荷有作使劲，这样的力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷做功，说明电场具有能量。

两种方式:1）“平行板电容器”法：

（1）相关公式：

（1）W=(1/2)UQ

（2）E=δ/ε

（3）Q=Sδ

（4）U=Ed

（5）V=Sd

（2）电场能密公式的推导：

∵ 电容器的电势能存于电场中，

W=(1/2)UQ=(1/2)(Ed)(Sδ)=(1/2)εE2Sd

∴ ω=W/V=(1/2)εE2

（3）还可以用“拉力作功法”推导：

ΔW=FΔd=(1/2)EQΔd=(1/2)E(Sδ)Δd=(1/2)εE2SΔd

∴ ω=ΔW/(SΔd)=(1/2)εE2

（二）“孤立导体球”法：

（1）相关公式：

（1）W=(1/2)UQ

（2）E=Q/(4πεR2)

（3）U=Q/(4πεR)

（4）S=4πR2

（2）电场能密公式的推导：

（1）不管“孤立”导体球所带电荷是正电或是负电，其电势能总为正值，即电场能为正能量：

W=(1/2)UQ=Q2/(8πεR)

（2）保持电量Q不变，则电场分布不变；

（3）当半径R增多ΔR时，电场会减少。电场能的减少值=电势能的减少值：

ΔW=(1/2)QΔU=[Q2/(8πε)][1/R-1/(R+ΔR)]

（4）当ΔR很小时，ΔW=[Q2/(8πε)](ΔR/R2)=ωSΔR

∴ ω=ΔW/(SΔR)=Q2/(8πεSR2)=(1/2)ε[Q/(4πεR2)]2=(1/2)εE2

答电场能量密度不是负的哦。因为电场能量密度公式:W=(1/2)UQ。

电场能量密度在物理上的定义是电场单位体积内的电场能量。而能量是标量，只考虑大小，没有方向之分，因为这个原因能量没有正负之分，而体积也是标量，同样也没有正负之分，故此，可以得出能量密度也为标量，故而没有正负之分。

充满介质的平行板电容器（匀强的电场）下的电场能量密度。电场能量密度与电场强度的平方成正比，用ω表示，则ω=k*E*E,这当中k表示介电常数ε的一半。

（1）按照高斯定理：（其电荷面密度为s，电荷面密度用σ表示，以下同）

做与球面同心的球面作为高斯面，半径设为2R。

由对称性，场强沿高斯面半径方向，高斯面上各点场强的大小处处相等。

由高斯定理： E*4π(2R)^2=4πR^2 σ/ε0

E=σ/4ε0

（2）用库仑定律也可做。

把表面电荷等效到球心，即球心处有一个带电量为4πR^2 σ的点电荷，

求距离为2R处的场强就可以。