Пространство между обкладками плоского воздушного конденсатора

2018-05-14
Первоначально пространство между обкладками плоского конденсатора заполнено воздухом, и напряженность поля в зазоре равна $E_<0>$. Затем половину зазора, как показано на рис., заполнили однородным изотропным диэлектриком с проницаемостью $epsilon$. Найти модули векторов $vec$ и $vec$ в обеих частях зазора (1 и 2), если при введении диэлектрика:
а) напряжение между обкладками не менялось;
б) заряды на обкладках оставались неизменными.

(a) Имеем $D_ <1>
eq D_<2>$, или, $epsilon E_ <2>= E_<1>$

Также, $E_ <1>frac <2>+ E_ <2>frac <2>= E_<0>d$ или, $E_ <1>+ E_ <2>= 2E_<0>$

Таким образом, $E_ <1>= E_<0>, E_ <2>= frac <0>>< epsilon>$ и $D_ <1>= D_ <2>+ epsilon_<0>E_ <0>$

Задача. Электроёмкость плоского воздушного конденсатора пФ. Определите расстояние между его обкладками, если площадь каждой из них см 2 .

Найти:
— ?

Решение

Думаем: связь между электроёмкостью и геометрией плоского конденсатора можно обнаружить в соотношении (1).

$\displaystyle C=\frac{\varepsilon {{\vareps$ (1)

где

$\displaystyle \vareps$ — диэлектрическая проницаемость среды (параметр, характеризующий способность среды проводить электрическое поле). Данный параметр является табличным.
$\displaystyle {{\vareps$ — электрическая постоянная ( $\displaystyle {{\vareps$ Ф/м),
— площадь обкладок конденсаторов,
— расстояние между обкладками конденсатора.

Решаем: т.к. конденсатор — воздушный, то $\displaystyle \vareps$ . Тогда из (1):

$\displaystyle C=\frac{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}{d}\Rightarrow d=\frac{\varepsilon {{\varepsilon }_{0}}S}{C}=\frac{{{\vareps$ (2)

Считаем: не забываем перевести все параметры в единицы СИ.

04.05.2017
Открываем математику в режиме тестирования

02.05.2017
Открываем физику в режиме тестирования

29.04.2017
Открываем биологию в режиме тестирования

24.05.2017
Открываем мировую историю в режиме тестирования

19.04.2017
Открываем немецкий язык в режиме тестирования

16.04.2017
Открываем английский язык в режиме тестирования

10.04.2017
Открываем испанский язык в режиме тестирования

05.04.2017
Открываем русский язык в режиме тестирования

01.02.2017
Здесь будет город-сад!

Электроёмкость плоского воздушного конденсатора С₁ = 0,2 нФ. Если пространство между обкладками конденсатора полностью заполнить пластиком, диэлектрическая проницаемость которого ε = 4, то электроёмкость С₂ конденсатора будет равна:

Ёмкость плоского конденсатора связана с площадью обкладок, расстоянием между обкладками и диэлектрической проницаемостью заполняющего вещества

Для воздуха диэлектрическая проницаемость ε = 1. Если пространство между обкладками заполнить пластиком, то электроёмкость увеличится в 4 раза и будет составлять 0,8 нФ.