Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U

Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U, расстояние между пластинами d (рис. 16). После отключения конденсатора от источника тока пространство между его пластинами заполняется диэлектриком, диэлектрическая проницаемость которого ε зависит от напряженности электрического поля E по закону ε = 1+ E/Ek, Ek = 104 В/м. Найти поверхностную плотность σ' связанных зарядов на диэлектрике.-120014152400 Дано: U=300 В d= 0,04 м ε = 1+ E/Ek Ek=104 В/м

Ответ

σ'=2,21⋅10-8 Кл/ м2

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Напряженность электрического поля в конденсаторе без диэлектрика, заряженном до разности потенциалов U с расстоянием между пластинами d равна E0=Ud. При помещении диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε напряженность уменьшается в ε раз:
E=E0ε=E01+ E/Ek
E+E2Ek-E0=0
E2+EkE-E0Ek=0⇒E=Ek2+4E0Ek-Ek2
Поверхностная плотность связанных зарядов равна
σ'=Pn, Pn - нормальная составляющая вектора поляризации диэлектрика, Pn=ε0(ε-1)E=ε0E2Ek=
=ε0Ek2+4E0Ek-Ek24Ek=ε02Ek2+4E0Ek-2EkEk2+4E0Ek4Ek=
=ε02Ek+2Ud-Ek2+4UdEk=
=8,85⋅10-122104+2⋅3000,04-108+4⋅300⋅1040,04=
=2,21⋅10-8 Кл/ м2
Ответ: σ'=2,21⋅10-8 Кл/ м2

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу