Сферический конденсатор имеет двойную изоляцию. Внешний радиус внутреннего электрода R1=10 мм, а внутренний радиус внешнего электрода R2=20 мм. Диэлектрическая проницаемость внутреннего слоя изоляции εr1=5. Устройство сферического конденсатора поясне

Сферический конденсатор имеет двойную изоляцию. Внешний радиус внутреннего электрода R1=10 мм, а внутренний радиус внешнего электрода R2=20 мм. Диэлектрическая проницаемость внутреннего слоя изоляции εr1=5. Устройство сферического конденсатора пояснено на рисунке:

Требуется:

1. Определить радиус R3 сферической поверхности раздела между 2 слоями изоляции и диэлектрическую проницаемость внешнего слоя изоляции, чтобы максимальная и минимальная напряженности электрического поля во внутреннем слое изоляции были бы соответственно равны максимальной и минимальной напряженности электрического поля во внешнем слое изоляции.
2. Построить график зависимости модулей напряженности электрического поля и электрического смещения в функции радиуса от центра конденсатора, полагая, что к его электродам подведено напряжение U=10³ В; положительный полюс источника присоединен к внутреннему электроду.
3. Рассчитать энергию поля.

Дано:

R1=10 мм, R2=20 мм, Er1=5, U=1000 В, Еmax1=Emax2, Emin1=Emin2.