Пространство между

пластинами плоского конденсатора заполнено парафином. Расстояние между

пластинами d=0,5 см. на пластины конденсатора подана разность потенциалов U=4

кВ. Найти: а) поверхностную плотность зарядов на пластинах σ; б) поверхностную плотность

связанных зарядов на диэлектрике σ'.

Дано

Ԑ = 2 - парафин

d=0,5 см = 5*10-3 м

U = 4 кВ = 4000 В

Ɛo=8.85*10-12 Ф/м

Найти

a) σ

б) σ'

Решение

a)

C = ƐƐoS/d (1)

C=q/U (2)

приравниваем (1) и (2)

ƐƐoS/d = q/U

q/S = ƐƐoU/d

σ = q/S = ƐƐoU/d

σ = 2*8.85*10-12 * 4000 / (5*10-3) = 0.00001416 Кл/м2 = 14,16 мкКл/м2

б)

Поверхностная плотность связанных зарядов определяется поляризацией диэлектрика

σ' = Pn = (Ɛ-1) * Ɛo * E;

E = σ' / ((Ɛ-1) * Ɛo) (3)

E = U/d (4)

приравниваем (3) и (4)

σ' / ((Ɛ-1) * Ɛo) = U/d

σ' = ((Ɛ-1) * Ɛo) * U/d

σ' = ((2-1) * 8.85*10-12) * 4000 / (5*10-3) = 7.08*10-6 Кл/м2 = 7,08 мкКл/м2