标题:电容为C 电压为U 的电容器,其电场能为E=1
证明1: 如左图初始电压为U 的电容器C 开始向外部放电,电流使得上极板的正电
荷不断地被搬运至下极板中和负电荷(事实可能并不是这样但为方便起见暂且这样表述),并释放能量(电场能)同时电压降低,电荷减少
在任何一个短时间段dt 内,认为电压U 在這个时段内恒定不变而电荷量的变化量为dQ ,则这段时间内电容器释放的能量dW (即电荷量为-dQ 的电荷经过电压U 所做的功)满足:
而根据Q=CU 可得:
整个放电过程中电场能完全释放,电荷量从最初的Q 降为0即将上述微分在
这个范围上进行积分,得到电场能的表达式: