1. При каком напряжении случится пробой того же диэлектрика, но между электродами площадью 3 см^2, если его толщина

Тема занятия: Электрический пробой и электрический дипольный момент

1. Объяснение:
Электрический пробой происходит, когда в диэлектрике возникает электрический ток из-за превышения напряжения над его предельным значением. Исходя из этого, мы можем использовать формулу для определения предельного напряжения (Uпр) и найти значение напряжения (U), при котором произойдет пробой на диэлектрике с другими параметрами.
Формула для определения предельного напряжения пробоя диэлектрика:
Uпр = (d * Uпр0) / d0,
где Uпр0 - пробивное напряжение при известных параметрах, d0 - толщина диэлектрика при известном пробивном напряжении, d - толщина диэлектрика при неизвестном напряжении, U - неизвестное напряжение, при котором произойдет пробой.

В нашем случае, известны следующие значения:
Uпр0 = 15 кВ,
d0 = 2 мм = 0,2 см,
d = ?
Подставляем известные значения в формулу и находим d:
Uпр = (0,2 см * 15 кВ) / 0,2 см = 15 кВ

Таким образом, пробой произойдет при напряжении 15 кВ.

2. Объяснение:
Электрический дипольный момент является мерой поляризации среды. Он характеризует разность зарядов и их распределение в сегнетоэлектрике. Если известны спонтанная поляризованность (P) и период решетки (a), то можно вычислить значение электрического дипольного момента (p) на одну элементарную ячейку ниобата калия.

Формула для вычисления электрического дипольного момента (p):
p = P * a^2,
где P - спонтанная поляризованность, a - период решетки.

В нашем случае, известны следующие значения:
P = 0,3 мкКл·м^-2,
a = 0,4 нм = 0,4 * 10^-7 м.

Подставляем известные значения в формулу и находим p:
p = 0,3 мкКл·м^-2 * (0,4 * 10^-7 м)^2 = 0,048 мкКл·м.

Таким образом, значение электрического дипольного момента на одну элементарную ячейку ниобата калия равно 0,048 мкКл·м.

Совет:
Для лучшего понимания электрического пробоя и электрического дипольного момента рекомендуется изучить основные понятия электростатики, а также связанные с ними формулы и законы. Практика решения задач и самостоятельное воспроизведение примеров помогут закрепить материал.

Задание:
1. При каком напряжении произойдет пробой диэлектрика толщиной 1 мм и площадью электродов 5 см^2, если известно, что диэлектрик пробился при напряжении 20 кВ?
2. Период решетки сегнетоэлектрика составляет 0,6 нм, а его спонтанная поляризованность равна 0,2 мкКл·м^-2. Найдите значение электрического дипольного момента на одну элементарную ячейку этого материала.