Условие задачи
Рассматривается двухслойный плоский конденсатор, подключенный к источнику напряжения U. Заданы пробивные напряженности слоев Епроб1 и Епроб2.
Требуется:
– рассчитать напряженность , электрическое смещение , поляризацию для каждого слоя конденсатора;
– определить плотность свободных зарядов σ на обкладках конденсатора и плотность связанных зарядов σсвяз на границе раздела диэлектриков;
– определить электрическую емкость конденсатора на единицу площади;
– рассчитать пробивное напряжение Uпроб.
– построить график распределения потенциала φ вдоль оси x.
Ответы привести к размерности: E1 , E2 – [кВ/см]; D1, D2, P1, P2, σ, σсвяз – [пКл/см2]; Uпроб. – [кB]; C – [пФ/см2].
Сделать необходимые выводы.
Ответ
Дано:
U =11 кВ,
Епроб1 = 12 кВ/см,
Епроб2 = 24 кВ/см,
d1 = 2,6 см;
d2 = 1,6 см;
e1 = 2;
e2 =1;
0 = 8,8510-12 Ф/м.
По условию задания конденсатор заряжен напряжением 11 кВ. Значит, на обкладках конденсатора имеются заряды противоположных знаков. Разность потенциалов между двумя слоями диэлектриков определяется по формуле (13):
(13)
Применительно к скалярным величинам выражение (13) примет вид:
(14)
