Question

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’.

Answer 1

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