2.14. Какой будет величина напряженности электрического поля в обеих полостях, если в однородном диэлектрике

Содержание вопроса: Величина напряженности электрического поля в обеих полостях

Пояснение: Для решения данной задачи воспользуемся граничными условиями для векторов электрического поля. При переходе через границу между двумя средами (диэлектриком и воздухом) величина нормальной составляющей электрического поля остается непрерывной, а тангенциальная составляющая изменяется.

Вспомним, что напряженность электрического поля внутри диэлектрика определяется формулой E = E0 / ε, где E0 - напряженность поля в воздухе, ε - относительная проницаемость диэлектрика.

Полость 1 ориентирована параллельно полю, поэтому нормальная составляющая поля не изменяется, и величина напряженности поля в полости 1 будет равна E1 = E0 / ε.

Полость 2 ориентирована перпендикулярно полю, поэтому тангенциальная составляющая поля не изменяется, а нормальная составляющая уменьшается в ε раз, так как ε > 1. Таким образом, величина напряженности поля в полости 2 будет равна E2 = E0 / ε.

Например: Пусть величина напряженности поля в воздухе E0 = 10 В/м, а относительная проницаемость диэлектрика ε = 2. Тогда величина напряженности поля в полости 1 будет E1 = 10 / 2 = 5 В/м, а в полости 2 - E2 = 10 / 2 = 5 В/м.

Совет: Для лучшего понимания данной темы рекомендуется изучить понятие относительной проницаемости диэлектрика и свойства напряженности электрического поля при переходе через границу между средами.

Задание: Пусть величина напряженности поля в воздухе E0 = 12 В/м, а относительная проницаемость диэлектрика ε = 3. Какая будет величина напряженности поля в полостях 1 и 2?