.03 Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Конденсатор с диэлектриками
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В плоский конденсатор с площадью обкладок и расстоянием между ними помещены параллельно
обкладкам и напротив них две соприкасающиеся пластины (см. рис.). У одной пластины
диэлектрическая проницаемость , толщина , у другой пластины , толщина . У
обеих пластин площадь каждой из двух поверхностей равна . Конденсатор подключен к источнику с
напряжением .
1. Найти напряженность электрического поля в левом воздушном зазоре конденсатора.
2. Найти заряд положительно заряженной обкладки конденсатора.
3. Найти связанный (поляризационный) заряд на границе соприкосновения пластин.
Ответы давать с числовыми коэффициентами в виде обыкновенных дробей.
(«Физтех», 2023, 11)
Источники:
1) Рассмотрим напряженность в простанстве между пластинами конденсатора. Заряд перемещается с одной пластины на другую под действием источника, заряды на пластинах равны по модулю и противоположны по знаку. Пластины создают напряженности, сумма которых
Внутри диэлектрика напряженность уменьшается в число раз, равное диэлектрической проницаемости диэлектрика. Тогда напряженности внутри первого и второго диэлектриков:
Суммарное напряжение между пластинами конденсатора равно ЭДС источника, оно складывается из произведений напряженностей на длины учатсков между пластинами:
Найдем суммарную длину воздушных зазоров между пластинами:
Тогда напряжение между пластинами:
Тогда напряженность в воздушном зазоре между пластинами:
2) Суммарная напряженность двух пластин конденсатора:
Тогда заряд пластин равен
3) Рассмотрим напряженности внутри диэлектриков, они создаются заряженными пластинами конденсатора, а также зарядами, поляризованными на обкладках диэлектриков. Напряженности от обкладок первого диэлектрика внутри него складываются, а напряженности от обкладок второго диэлектрика внутри первого в сумме дают ноль. Аналогично с напряженностями внутри второго диэлектрика, распишем напряженности внутри диэлектриков и выразим заряды на их обкладках:
Тогда суммарный заряд на соприкасающихся обкладках диэлектриков:
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!