大学物理:圆柱状电容器耐压问题
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发布时间:2022-11-19 15:56
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热心网友
时间:2024-11-19 17:52
思路可以,计算量大
圆柱面带电体周围的电场与距离成反比,E=线密度/(2*PI*episilon*r)
设最小半径为r0,对应最大场强E0=200*1000V/cm
对于任意位置处r的场强E
E*r=E0*r0
电压=积分(Edr)=积分(E0*r0/r*dr)=E0*r0*ln(4/r0)
求电压极值就行了,后面是纯数学
热心网友
时间:2024-11-19 17:52
圆柱形电容器设外径是R2,内径是R1,则电容是C=2επL*㏑(R2/R1)
充满电时,设内圆柱电荷面密度是σ,由于高斯定理得到两板间场强 E=R1*σ/εr,其中σ是电荷面密度,(R1<r<R2)。可见,当r→R1时,场强最大,最大为击穿电场
Emax=σ/ε=2*10^7 V/m ,Q=σ*2πR1*L
V=Q/C=σ*R1 / [ε*㏑(R2/R1)] 其中σ,ε,R2都是已知数,则V是R1的函数
最后求导得极值V'(R1)=0,V"(R1)<0
思路就是这样,剩下我也懒得算了,有可商榷之处可以用Hi讨论