2017年水利水電工程師《基礎(chǔ)知識》虛位移法

更新時間：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)體所受電場力的思路：假設(shè)在電場力F的作用下，受力導(dǎo)體有一個位移dr,從而電場力做功F·dr;因這個位移會引起電場強度的改變，(環(huán)球網(wǎng)校水利水電工程師頻道為您整理)這樣電場能量就要產(chǎn)生一個增量dWe;再根據(jù)能量守恒定律，電場力作功及場能增量之和應(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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　　利用虛位移法計算的公式為

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

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

　　靜電場能量的普遍計算公式可利用靜電場的能量體密度的體積分計算。設(shè)we表示靜電場能量體密度，則 we的單位是焦耳/米3(J/m3)。而靜電場能量為對于多個導(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計算系統(tǒng)的

　　靜電場總能量，此時