2019-10-19
Две широкие параллельные металлические пластины находятся друг от друга на расстоянии $d$. Края этих пластин соединены металлическим проводом. Между пластинами на расстоянии $1/3d$ ниже верхней пластины натянута тонкая равномерно заряженная пластмассовая пленка, на единицу площади которой приходится заряд $\sigma$. Найдите напряженности электрического поля $\vec{E}_{1}$ и $\vec{E}_{2}$ вблизи верхней и нижней пластин.
пластинка
Решение:
Потенциалы пластин по условию задачи равны. Отсюда
$E \cdot \frac{1}{3} d = E^{ \prime} \cdot \frac{2}{3} d$, т. е. $E = 2E^{ \prime}$.
При этом использован тот факт, что поле выше и ниже пленки однородно. Окружая пленку соответствующей поверхностью, легко найти по теореме Гаусса, что $E + E^{ \prime} = \sigma / \epsilon_{0}$, где $\sigma$ - плотность поверхностных зарядов на пленке. Отсюда находим
$E^{ \prime} = \frac{ \sigma}{2 \epsilon_{0} }$ (у нижней пластины),
$E = \frac{2 \sigma}{3 \epsilon_{0} }$ (у верхней пластины).