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 R 1=10 мм, а внутренний радиус внешнего электрода R 2=20 мм. Диэлектрическая проницаемость внутреннего слоя изоляции ε r 1=5. Устройство сферического конденсатора пояснено на рисунке:

Требуется:

1. Определить радиус R 3 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 =10 ³ В ; положительный полюс источника присоединен к внутреннему электроду.
3. Рассчитать энергию поля.

Дано:

R 1=10 мм, R 2=20 мм, Er 1=5, U =1000 В, Е max 1= Emax 2, Emin 1= Emin 2.