Задача по физике В плоский конденсатор параллельно обкладкам введена пластина из однородного диэлектрика (см. рис.). Площадь граней диэлектрика, параллельных обкладкам, и площадь обкладок одинаковы. Отношение толщины пластины к расстоянию между обкладками равно 0,4. Если пластину удалить, то электростатическая сила притяжения пластин уменьшается в 1,56 раза. Найдите диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

3 Сен 2019 в 19:43
1 630 +1
0
Ответы
1

Обозначим площадь грани диэлектрика как S, толщину пластины как d, расстояние между обкладками как D, диэлектрическую проницаемость диэлектрика как ε.

Сила притяжения между обкладками конденсатора определяется формулой:
F = (εS^2U^2)/(2*D^2),

где U - напряжение на обкладках конденсатора.

Когда пластина вставлена, электрическое поле усиливается в диэлектрике. Это означает, что электрическое поле в диэлектрике E1 = U/D уменьшается на коэффициент n = 1,56. Поэтому после вставки диэлектрика напряженность электрического поля в диэлектрике E2 = E1/n.

Также известно, что E = U/D = σ/ε, где σ - плотность заряда на обкладках конденсатора.

Из условия следует, что E2 = U/D = σ/(ε*n), а также E1 = σ/ε.

Сравнивая полученные выражения, получаем, что E2 = n*E1, откуда n = ε/(ε+1).

С учетом того, что n = 1,56, получаем уравнение:

1,56 = ε/(ε+1),

1,56*ε + 1,56 = ε,

0,56 = -0,56*ε,

ε = -1.

Исходя из этого, получается, что диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε = 1.

20 Апр в 04:39
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 94 757 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир