APP下载

平行板电容器极板间电场及电容的计算探讨*

2020-10-23孙云娟

山西电子技术 2020年5期
关键词:常量极板高斯

孙云娟

(河南师范大学新联学院,河南 新乡 453007)

0 引言

1 一个“无限大”均匀带电平面激发的电场

设平面上的电荷面密度为σ,由于电荷在平面上的分布是均匀的,因此在平面两侧的电场具有平面球对称性,与平面等距离的各点,其电场强度的大小相等,方向与平面垂直。过场点P和平面左侧对称的点P′,作一个圆柱形的高斯面,其轴线与平面垂直,两底面与平面平行,面积为ΔS,如图1、图2所示[1]。

图1 “无限大”均匀带电平面的电场 图2 “无限大”均匀带电平面电场线与高斯面的关系

根据高斯定理:

设通过图1、图2中圆柱形高斯面的电场强度通量为ΨE,即:

考虑到挤压制粒过程中,当模孔入口处的挤压力被撤去时物料仍紧紧束缚在模孔中不会脱落,说明物料与模孔内壁在下一次挤压开始之前就存在预应力PN0,则计算PN时应考虑预应力PN0对制粒挤出过程的影响,因此PN应改写为如下形式:

2 平行板极板间的电场强度

利用上题结论,证明一对电荷面密度均为σ,等值异号的“无限大”均匀带电平行平面间电场强度的大小[2]。

图3平行板电容器极板间的 图4A点的电场强度方向

匀强电场

3 平行板极板间的电容C的推导计算

根据平行板电容器的电容公式:

(1)

Q=σS.

(2)

(3)

将式(2)和式(3)带入式(1),得到:

(4)

式中常量ε0称为真空电容率(permittivity),或真空介电常量(die-electric constant of vacuum),是电磁学的一个基本常量,2010年国际推荐值为

(5)

将式(5)带入式(4),可得:

(6)

式中k为静电力常量,k=8.9875×109N·m2/C2

如果平行板电容器极板间充满电容率为ε的电介质[4],则

(7)

4 结语

猜你喜欢

常量极板高斯
科学照亮世界
——卡文迪什测定万有引力常量
扇区水泥胶结测井仪DTMX 和DTMN 响应异常典型案例分析
一种新型微球聚焦测量极板设计及应用*
数学王子高斯
天才数学家——高斯
铅酸电池管式正极添加四碱式硫酸铅晶种的研究
一次函数的学习引导
VHDL中常用的数据对象
电容器与带电粒子在电场中的运动测试题
从自卑到自信 瑞恩·高斯林