问答题 球形电容器的内导体半径为a,外导体内半径为b,其间填充介电常数分别为ε 1 和ε 2 的两种均匀介质,如图所示。设内球带电荷为q,外球壳接地。求:
问答题 介质中的电场强度和电位分布。
【正确答案】
【答案解析】解:以球心为原点做一球面,由对称性可知在两个半空间中的电场E 1 和E 2 分别在各自的半球面上相等,又根据边界条件E 1t =E 2t 可知E 1 =E 2 =E(但D 1 ≠D 2 )。因此电场在整个球面上相等,呈球对称分布。
由高斯定理,有
S D·dS=2πr 2 (D 1 +D 2 )=q(a<r<b)
由D1=ε 1 E 1 、D 22 E 2 以及E 1 =E 2 =E,可得两球壳间的电场的电位分别为
问答题 球形电容器的电容。
【正确答案】
【答案解析】解: