题目
4. 平行板电容器的两极板A、B的面积均为S,相距为 d,在两板中间左右两半分别插入相对介电常数为εr1 和εr2 的电介质, 则电容器的电容为。
4. 平行板电容器的两极板A、B的面积均为S,相距为 d,在两板中间左右两半分别插入相对介电常数为εr1 和εr2 的电介质, 则电容器的电容为。
题目解答
答案
解:该电容器相当于是两个面积为S/2 的电容器的并联,电容值分别为:11C10r1d2S,C20r2d2S,CC1C220dS(r1r2)
解析
步骤 1:电容器的等效模型
将平行板电容器的两极板A、B的面积均为S,相距为d,在两板中间左右两半分别插入相对介电常数为εr1 和εr2 的电介质,可以看作是两个面积为S/2 的电容器的并联。
步骤 2:计算每个电容器的电容
对于每个电容器,其电容值可以使用公式C = εA/d来计算,其中ε是介电常数,A是极板面积,d是极板间距。因此,对于两个电容器,其电容值分别为:
C1 = εr1 * ε0 * (S/2) / d
C2 = εr2 * ε0 * (S/2) / d
其中,ε0 是真空介电常数。
步骤 3:计算总电容
由于两个电容器是并联的,所以总电容C等于两个电容器电容值之和:
C = C1 + C2
C = εr1 * ε0 * (S/2) / d + εr2 * ε0 * (S/2) / d
C = ε0 * S / d * (εr1 + εr2) / 2
将平行板电容器的两极板A、B的面积均为S,相距为d,在两板中间左右两半分别插入相对介电常数为εr1 和εr2 的电介质,可以看作是两个面积为S/2 的电容器的并联。
步骤 2:计算每个电容器的电容
对于每个电容器,其电容值可以使用公式C = εA/d来计算,其中ε是介电常数,A是极板面积,d是极板间距。因此,对于两个电容器,其电容值分别为:
C1 = εr1 * ε0 * (S/2) / d
C2 = εr2 * ε0 * (S/2) / d
其中,ε0 是真空介电常数。
步骤 3:计算总电容
由于两个电容器是并联的,所以总电容C等于两个电容器电容值之和:
C = C1 + C2
C = εr1 * ε0 * (S/2) / d + εr2 * ε0 * (S/2) / d
C = ε0 * S / d * (εr1 + εr2) / 2