Сборник задач по общему курсу - Помощь студентам

2.32 В однородное электрическое поле с напряжѐнностью Е 0 = 100 В/м
помещена бесконечная плоскопараллельная пластина из однородного
и изотропного диэлектрика с проницаемостью ε = 2. Пластина
расположена перпендикулярно к Е 0 . Определить: 1) напряжѐнность
поля Е и электрическое смещение D внутри пластины;
2) поляризованность диэлектрика Р; 3) поверхностную плотность
связанных зарядов σ'.
Ответ: E = 50 В/м; D = 0,885 нКл/м 2 ; P = 0,44 нКл/м 2 ; 0 , 44 нКл/м 2 .
2.33 Пластину из эбонита (ε = 2,7) толщиной 2 мм и площадью S = 300 см²
поместили в однородное электрическое поле напряжѐнностью
Е 0 = 1 кВ/м, расположив так, что силовые линии перпендикулярны еѐ
плоской поверхности. Найти плотность связанных зарядов на
поверхности пластин σ' и энергию электрического поля W,
сосредоточенную в пластине.
Ответ: 5,56 нКл/м 2 ; 98,2 пДж.
2.34 Между пластинами плоского конденсатора, находящимися на
расстоянии 5 мм друг от друга, приложена разность потенциалов 150 В.
К одной из пластин прилегает плоскопараллельная пластинка
фарфора толщиной 3 мм. Найти напряжѐнность электрического поля
в воздухе и фарфоре (ε = 6).
Ответ: E 1 = 60 кВ/м; Е 2 = 10 кВ/м.
2.35 Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено
двумя слоями диэлектрика: стекла (ε = 7) толщиной 0,2 см и слоем
парафина (ε = 2) толщиной 0,3 см. Разность потенциалов между
обкладками конденсатора 300 В. Определить напряжѐнность поля
и падение потенциалов в каждом из слоѐв.
Ответ: E 1 = 24 кВ/м; Е 2 = 84 кВ/м; U 1 = 48 B; U 2 = 252 B.
2.36 Первоначально пространство между
обкладками плоского конденсатора за
полнено воздухом и напряжѐнность поля в
зазоре равна Е 0 . Затем половину зазора (см.
рис.) заполнили однородным изотропным
диэлектриком с проницаемостью ε. Найти
модули векторов Е и D в обеих частях
зазора (1 и 2), если при введении
диэлектрика напряжение между
обкладками не менялось.
2
E
0
Ответ: E ;
0
1
E
2
;
1
2Е
1
2
0E
0
D1 D
2
.
1
1
2
74