ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
62
Останется ли при этом удельная плотность энергии вблизи элек-
тродов конденсатора без изменения?
Решение. Если емкость конденсатора не изменилась, то согласно
соотношению (2.23) его энергия останется прежней. Однако плотность
энергии вблизи поверхности электродов конденсатора при изменении
диэлектрической проницаемости изоляции, как следует из формулы
(2.12), изменится.
Пример 2.43. Определить силу, действующую на единицу поверх-
ности тонкой стеклянной пластинки больших размеров, помещенную
перпендикулярно линиям напряженности (Е
0
=50 кВ/см) однородного
поля в среде с
1
=1. Относительная диэлектрическая проницаемость
пластинки
2
=8.
Решение. На поверхности раздела двух ди-
электриков возникают механические силы, стре-
мящиеся деформировать диэлектрик, находя-
щийся в электрическом поле. Это явление назы-
вается электрострикцией. Силы взаимодействия
внутри однородных диэлектриков взаимно урав-
новешиваются и проявляются лишь на границах
разнородных сред. Значение этих сил, отнесенных к единице поверхно-
сти, определяется согласно (2.23) и численно равно плотности энергии
2
ED
f
.
Силы, действующие с каждой из сторон границы раздела сред,
можно представить в виде двух составляющих: нормальной к поверхно-
сти и касательной. Касательные составляющие силы по обе стороны
границы раздела сред всегда равны друг другу и направлены противо-
положно, т.е. компенсируют друг друга. В нашем случае их вообще нет,
так как вектор напряженности поля перпендикулярен границе раздела
сред. Нормальные составляющие силы также направлены противопо-
ложно друг другу, но их величина по разные стороны границы различ-
ны, так что результирующая сила будет равна
2
1 2 1
1 2 1 2
()
11
22
a
nn
ED
fE
.
Подставляя числовые данные, находим
12
3 2 2
8,85 10 (8 1)
(50 10 10 )
2 1 8
n
f
96,8 Н/м
2
.
Эта сила действует в сторону среды с меньшей проницаемостью (
1
).
E
0
1a
2a
Рис. 2.16
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
