Автор Тема: Определить модуль вектора электрического смещения и заряд пластин  (Прочитано 8090 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Fencer

  • Гость
Помогите пожалуйста с задачкой  ::)
Пластины плоского конденсатора площадью 1,0∙10-2 м2 каждая притягиваются с силой 1,2∙10-2  Н. Пространство между пластинами заполнено диэлектриком с ε = 2,0. Определить нужно: а) модуль вектора электрического смещения |D|; б) заряд каждой пластины.
« Последнее редактирование: 20 Мая 2012, 06:41 от alsak »

djek

  • Гость
Энергия заряженного конденсатора и емкость  конденсатора равны соответственно
\[ \begin{align}
  & W=\frac{{{q}^{2}}}{2\cdot C} \\
 & C=\frac{{{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot S}{d} \\
\end{align}
 \]
Тогда энергия конденсатора:
\[ W=\frac{{{q}^{2}}\cdot d}{2\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot S} \]
С другой стороны энергия заряженного конденсатора равна работе, которую нужно затратить против силы притяжения между пластинами, чтобы увеличить расстояние между ними от 0 до d:
A = F·d.
где F – сила взаимного притяжения пластин.
Приравнивая A = W, получаем
\[ \begin{align}
  & F\cdot d=\frac{{{q}^{2}}\cdot d}{2\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot S} \\
 & q=\sqrt{2\cdot F\cdot {{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot S} \\
\end{align}
 \]
Электрическое смещение D связано с напряженностью E электрического поля соотношением
D = ε0·ε·E. (1)
Заряд конденсатора
q = C·U (2)
Напряжение связано с напряженностью электрического поля следующим соотношением
U = E·d. (3)
Подставим (3) в (2) и учитывая (1) получим
\[ \begin{align}
  & q=C\cdot U=\frac{{{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot S}{d}\cdot E\cdot d={{\varepsilon }_{0}}\cdot \varepsilon \cdot E\cdot S \\
 & D=\frac{q}{S} \\
\end{align}
 \]
Получается, модуль D равен поверхностной плотности заряда.


А разве понятие "электрическое смещение" в школе рассматривается?
« Последнее редактирование: 14 Мая 2012, 12:12 от djek »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24