Question

一平行板电容器有两层介质，相对介电常数分别为εr1=4和εr2=2，厚度分别为d1=2mm和d2=3mm，板面积为S=50mm

一平行板电容器有两层介质，相对介电常数分别为εr1=4和εr2=2，厚度分别为d1=2mm和d2=3mm，板面积为S=50mm^2，两极板间电压为U=200V，试计算：①每一层介质中的电场能量密度；②每层介质中的总能量；③用电容器的能量公式计算总能量。

Answer 1

1、空气的介电常数为1，所以，两层介质的介电常数就为ε1=4和ε2=2。
2、对于整个电容器：
电场E=σ/ε。σ为电容器极板电荷密度。
U=∫Edl。l为极板厚度。
由此，可求出σ和Q。
3、能量密度：w=εE^2/2,
4、可用3的结果乘以体积求出总能量。
5、E=QU/2

Answer 2

1空气的介电常数为1，所以，两层介质的介电常数就为ε1=4和ε2=2。
2、对于整个电容器：
电场E=σ/ε。σ为电容器极板电荷密度。
U=∫Edl。l为极板厚度。
由此，可求出σ和Q。
3、能量密度：w=εE^2/2,
4、可用3的结果乘以体积求出总能量。
5、E=QU/2