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+0,1 N=4+0,1*13=5,3; 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:
Cвозд1=(0*S)/a=(8,85*10-12*0,226)/0,002=10-9 Ф=1 нФ,
где 0=8,85*10-12 Фм диэлектрическая постоянная.
Определяем емкость диэлектрика:
Cд=(0*д*S)/hд =(8,85*10-12*5,3*0,226)/0,002=5,3*10-9 Ф=5,3 нФ.
Определяем емкость второго воздушного зазора:
Cвозд2=(0*S)/b=(8,85*10-12*0,226)/0,002=10-9Ф=1 нФ.
Тогда емкость всей конденсаторной структуры в целом:
Cобщ=(Cвозд1*Cд*Cвозд2)/(Cд*Cвозд2+Cвозд1*Cд+...
