Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ДЗ 2 Часть 1.pdf
Скачиваний:
109
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
694.59 Кб
Скачать

 

 

 

Общая электроемкость С = С

+ С , тогда

W

q2

 

q1 q2 2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

2

C

 

2 C1 C2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получим

 

 

 

 

8 10 6 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

C U2

q q 2

 

 

6 4 10 8

1002

 

 

 

 

 

Q

1

 

1 2

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 C1 C2

2 4 10 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 C1

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 10 6 2, 4 10 5 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,9 10 3 Дж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 4 10 8 6 4 10 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: Q = 1.9.10-3 Дж.

Пример 6

К пластинам плоского конденсатора, находящимся на расстоянии d = 5 мм, приложено напряжение 120 В. К одной из пластин прилегает пластина из слюды ( = 7) толщиной d1=2 мм. Найти плотность энергии электрического поля в слое слюды и воздушном слое конденсатора.

Дано:

 

 

 

 

 

Решение

d = 5 мм = 5 · 10-3 м

 

1)

2)

U = 120 В

 

d1 = 2 мм = 2 · 10-3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ε = 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w1, w2 -?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Двухслойный плоский конденсатор можно заменить эквивалентной системой двух последовательно соединенных конденсаторов с расстояниями между пластинами, равными толщине слоев, поэтому будем рассматривать систему «б» вместо системы «а» (см. рисунок).

Плотность электрического поля w1 и w2 в слое слюды и воздуха конденсатора:

w

 

 

E2

w

 

 

E2

 

0

 

1 ;

 

0

2 .

1

 

 

2

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряженность Е1 и Е2 электрического поля в слюде и воздушном

промежутке:

 

 

 

 

 

E U1

; E

2

 

U2

.

 

 

 

 

 

1

d1

 

 

d d1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для напряжений U1 и U2 в двух слоях имеем систему уравнений

33