如图2所示,一平板电容器的极板面积为S,两极板的距离为d,中间充满相对电容率为εr的均匀电介质和体密度为ρ的
如图2所示,一平板电容器的极板面积为S,两极板的距离为d,其间填有两层厚度相同的各向同性均匀电介质,其介电常量分别为ε1和ε2.当电容器带电荷±Q时,在维持电荷不变下,将其中介电常量为ε1的介质板抽出,试求外力所作的功.
如图2所示,一平板电容器的极板面积为S,两极板的距离为d,其间填有两层厚度相同的各向同性均匀电介质,其介电常量分别为ε1和ε2.当电容器带电荷±Q时,在维持电荷不变下,将其中介电常量为ε1的介质板抽出,试求外力所作的功.
(1)这个电容器放入盒内与不放入盒内相比,电容改变多少?
(2)如果盒中电容器的一个极板与金属盒连接,电容器的电容改变多少?
源上充电,当(1)充足电后;(2)然后平行插入一块面积相同、厚度为δ(δ< d)、相对电容率为ε,的电介质板;(3)将上述电介质换为同样大小的导体板。分别求电容器的电容C,极板上的电荷Q和极板间的电场强度E。
(1)断开电源、把这介质板抽出.向抽出时要做多少功?
(2)如果在不断开电源的情况下抽出.则要做和少功?
(3)加果将中间的介质板换上同样时厚的导体板,结果又如何?
某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上,极板的面积为S,极板间的距离为d,电容器的电容公式为(E是常数但未知)。极板1固定不动,与周围绝缘,极板2接地,且可在水平平台上滑动,并始终与极板1保持平行。极板2的侧边与劲度系数为k,自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连。两弹簧的另一端固定,弹簧L与电容器垂直,如图甲所示。如图乙所示是这一装置的应用示意图,先将电容器充电至电压U后,即与电源断开,再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p,使两极板之间的距离发生微小的变化。测得此时电容器的电压改变量为ΔU。设作用在电容器极板2上的静电力不致于引起弹簧可测量到的形变,试求待测压强p。
如图8—17所示,一平行板电容器填充介电常数分别为ε1、ε2和ε3的三种电介质,它们分别占电容器体积的1/2、1/4和1/4,板间面积为S,板间距离为2d。求此电容器的电容。
平行板电容器的极板面积为S,其间填充厚度分别为d1和d2的漏电媒质,电导率分别为σ1和σ2,如下图所示。当极板间加电压U0时,求各个区域的电场强度,并求漏电电阻。
如图8—16所示,一平行板电容器面积为S,板间距离为d,板间以两层厚度相同而相对介电常数分别为εr1和εr2的电介质充满。求此电容器的电容。
一平行板电容器有两层电介质,εr1=4,εr2=2,厚度为d1=2.0mm,d2=3.0mm,极板面积为S=40cm2,两极板间电压为200V。计算:(1)每层电介质中的电场能量密度;(2)每层电介质中的总电能;(3)计算电容器的总电能。
如下图所示,已知平行板电容器两极板间充满两层电介质,相对介电常量分别为εr1和εr2厚度分别为d1和d2,d1+d2=d,两极板上自由电荷面密度为±σ0,极板面积为S。忽略边缘效应。试求:
(1)每层电介质中的场强E
(2)电容器的电容C
(3)电介质交界面上极化电荷面密度σ
一个平行板电容器,板面积为S,板间距为d.如图4.17所示。
(1)充电后保持其电量Q不变,将一块厚为b的金属板平行于两极板插入,与金属板插入之前相比,电容器储能增加多少?
(2)导体板插入时,外力(非静电力)对它做功还是电场力做功?是被吸入还是需要推入?
(3)如果充电后保持电容器的电压U不变,则(1)(2)两问结果又如何?
平板电容器两极板相距为d,面积为S,其中放有一层厚为t、相对介电常量为εr的均匀电介质,电介质两边都是空气(见附图).设两极板间电势差(绝对值)为U,略去边缘效应,求: