Две диэлектрические пластины

Рис. 8.8

Задача 8.4. В плоский конденсатор с площадью обкладок S и расстоянием d₀ между ними вставили две диэлектрические пластины, разделенные тонкой металлической пластиной (рис. 8.8). Диэлектрическая проницаемость пластин e₁ и e₂, толщина слоя первого диэлектрика d. Определить емкость получившегося конденсатора.

S d0 d e1 e2	Решение. Данную систему можно рассматривать как два последовательно соединенных конденсатора с емкостями и . Тогда .
C = ?

Отсюда получаем ответ: С = .

Читатель: А изменится ли емкость, если металлическую пластину убрать?

Автор: Пусть обкладки конденсатора имеют заряды +Q и –Q и конденсатор изолирован. В отсутствие диэлектриков напряженность поля была бы равна . Диэлектрики ослабляют это поле: первый в e₁ раз, а второй – в e₂ раз: Е₁ = Е₀/e₁, Е₂ = Е₀/e₂. Емкость конденсатора С = Q/U, а

.

Если мы уберем пластину, то величина Q не изменится, значит, не изменится и величина U, а значит, не изменится величина С = = Q/U. Отсюда следует важный практический вывод: конденсатор, заполненный несколькими параллельными слоями диэлектриков, можно рассматривать как систему последовательно соединенных конденсаторов.

СТОП! Решите самостоятельно: В8, В9, С7, С10.