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一平行板电容器有两层介质,相对介电常数分别为εr1=4和εr2=2,厚度分别为d1=2mm和d2=3mm,板面积为S=50mm^2,两极板间电压为U=200V,试计算:①每一层介质中的电场能量密度;②每层介质中的总能量;
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更新时间:2024-04-19 08:08:41
问题描述:

一平行板电容器有两层介质,相对介电常数分别为εr1=4和εr2=2,厚度分别为d1=2mm和d2=3mm,板面积为S=50mm^2,两极板间电压为U=200V,试计算:①每一层介质中的电场能量密度;②每层介质中的总能量;③用电容器的能量公式计算总能量.

李琴书回答:
  1、空气的介电常数为1,所以,两层介质的介电常数就为ε1=4和ε2=2.   2、对于整个电容器:   电场E=σ/ε.σ为电容器极板电荷密度.   U=∫Edl.l为极板厚度.   由此,可求出σ和Q.   3、能量密度:w=εE^2/2,   4、可用3的结果乘以体积求出总能量.   5、E=QU/2
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