Условие задачи
Для конденсаторной структуры (рис.1) рассчитать:
а) Ёмкость конденсаторной структуры;
б) Величину заряда конденсатора;
в) Напряженность электрического поля в диэлектрике (Ед)
г) Величину вектора поляризации диэлектрика [Кл/м2]
д) Величину вектора электрической индукции (электрического смещения) [Кл/м2]
е) Поверхностную плотность заряда σ* [Кл/м2], считая, что диэлектрик находиться в однородном электрическом поле.
К структуре приложено постоянное напряжение
U=1кВ ; εд=4+0,1N=4+0,1*1=4,1; а=2мм ; b=2мм ; hд=2мм ; S=0,226 м2.
Рисунок 1. Конденсаторная структура с диэлектриком, расположенном в воздушном зазоре между обкладками конденсатора
Ответ
Определяем емкость первого воздушного зазора:
где _=8,85*10-12 Фм диэлектрическая постоянная.
Определяем емкость диэлектрика:
Определяем емкость второго воздушного зазора: