Question

平行板电容器,其中充有两种均匀电介质

平板电容器充有两层均匀介质,厚度及相对介电常数分别为d1=2.0mm,d2=3.0mm,ε1=2,ε2=3,电容器充电后,为什么两介质中电场能量相等.

Answer 1

由C=ε*ε0*S/d可知,上下两层电介质相当于串联的相同大小的电容器,分压相同,所以,电场比E1/E2=d2/d1=3/2；电场能量e正比于电场E的平方,正比于体积,正比于相对介电常数ε,所以,电场能量之比e1/e2=[(E1/E2)^2]*[(S*d1)/(S*d2)]*(ε1/ε2)=1.