Расстояние между пластинами плоского конденсатора 1,3 мм, разность потенциалов 300 В. В пространстве между пластинами находятся два слоя диэлектриков: слюда (Е = 6) толщиной 0,7 мм и эбонит (Е = 2,6) толщиной 0,3 мм. Определить напряженность и падение потенциала в каждом слое.
Дано:
- Расстояние между пластинами плоского конденсатора (d) = 1,3 мм = 0,0013 м
- Разность потенциалов между пластинами (V) = 300 В
- Толщина слюды (d1) = 0,7 мм = 0,0007 м
- Толщина эбонита (d2) = 0,3 мм = 0,0003 м
- Параметр диэлектрической проницаемости слюды (ε1) = 6
- Параметр диэлектрической проницаемости эбонита (ε2) = 2,6
Перейдем к решению задачи.
1. Определим напряженность электрического поля (E) в пространстве между пластинами конденсатора.
Напряженность электрического поля (E) в конденсаторе определяется по формуле:
E = V / d,
где V - разность потенциалов между пластинами конденсатора, d - расстояние между пластинами.
Подставляя известные значения, получаем:
E = 300 В / 0,0013 м = 230,77 В/м.
Таким образом, напряженность электрического поля между пластинами конденсатора равна 230,77 В/м.
2. Определим напряженность электрического поля (E1) в слюде и падение потенциала (V1) на ее поверхности.
Напряженность электрического поля в диэлектрике определяется по формуле:
E1 = E / ε1,
где E - напряженность электрического поля между пластинами конденсатора, ε1 - параметр диэлектрической проницаемости слюды.
Подставляя известные значения, получаем:
E1 = 230,77 В/м / 6 = 38,46 В/м.
Таким образом, напряженность электрического поля в слюде равна 38,46 В/м.
Чтобы определить падение потенциала (V1) на поверхности слюды, нам нужно знать, насколько изначально было больше потенциала на ее поверхности, то есть разность потенциалов между пластинами конденсатора.
V1 = E1 * d1 = 38,46 В/м * 0,0007 м = 0,02692 В.
Таким образом, падение потенциала на поверхности слюды равно 0,02692 В.
3. Определим напряженность электрического поля (E2) в эбоните и падение потенциала (V2) на его поверхности.
Аналогично предыдущему пункту, напряженность электрического поля в эбоните определяется по формуле:
E2 = E / ε2,
где E - напряженность электрического поля между пластинами конденсатора, ε2 - параметр диэлектрической проницаемости эбонита.
Подставляя известные значения, получаем:
E2 = 230,77 В/м / 2,6 = 88,8 В/м.
Таким образом, напряженность электрического поля в эбоните равна 88,8 В/м.
Для определения падения потенциала на поверхности эбонита также необходимо знать, насколько изначально было больше потенциала на его поверхности, то есть разность потенциалов между пластинами конденсатора.
V2 = E2 * d2 = 88,8 В/м * 0,0003 м = 0,02664 В.
Таким образом, падение потенциала на поверхности эбонита равно 0,02664 В.
Вот и все, теперь у нас есть значения напряженности и падения потенциала в каждом слое диэлектрика.
Если у вас возникли еще вопросы, пожалуйста, задавайте!