Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата

Для нахождения поля Е(х) внутри пленки будем рассматривать две области: от х=0 до х=s-а, где заряд отсутствует, и от х=s-а до s, где плотность заряда постоянна и равна с0. Соответственно интегралы будут отличны от нуля только при интегрировании в пределах от s-a до s:

    (x<s-a)  (30)

   (31)

Объединяя, получим выражение для Е(х):

(32)

E(x)=

s-a≤x≤s

    

Распределение поля внутри пленки показано на рис. 16

Рис. 16 Распределение напряженности электрического поля внутри свободного электрета с «прямоугольным» распределением заряда

Как видно из рисунка, в области, где заряд отсутствует, электрическое поле однородно, а в области однородного распределения заряда - неоднородно, так как линейно убывает по мере приближения к поверхности.

Короткозамкнутый электрет. «Прямоугольное» распределение заряда.

Если электрод 2 касается поверхности электрета, а внутри пленки создано «ступенчатое» распределение заряда вида (29), то поле внутри электрета будет находиться по формуле ( 21), в которой s1 = 0:

     (33)

Подставляя сюда (29) и повторяя вычисления, получим:

E(x)=

s-a≤x≤s

(34)

    

График распределения поля показан на рис. 17.

Рис. 17. Распределение электрического поля внутри короткозамкнутого электрета со «ступенчатым» распределением заряда

Из рисунка видно, что характерной чертой короткозамкнутого электрета является наличие плоскости «нулевого поля», в которой напряженность поля обращается в нуль. В данном случае эта плоскость имеет координату

       (35)

По разные стороны от плоскости нулевого поля направление напряженности электрического поля различное, а у поверхностей электрета поле не равно нулю. Когда электрет равномерно заряжен по всей толщине, плоскость нулевого поля располагается посередине пленки.

Прямоугольные распределения заряда типа (29) редко встречаются на практике, но они удобны для моделирования процессов релаксации заряда и потенциала электретов, так как упрощают математические преобразования. Полученные при этом результаты позволяют разобраться в сущности наблюдаемых на опыте процессов.

 Эффективная поверхностная плотность заряда

В случае разомкнутой цепи (s1→∞) поверхностный потенциал электрета с зарядом, сосредоточенным на поверхности пленки с поверхностной плотностью у, равен:

    (36)

Если же заряд распределен по объему пленки, можно ввести понятие так называемой эффективной поверхностной плотности заряда уэфф. Для этого величину уэфф подбирают так, чтобы электрет, имеющий только поверхностной заряд с плотностью уэфф создавал в зазоре такое же внешнее поле Е1 и обладал поверхностным потенциалом таким же, как электрет с объемным зарядом. Действительно, в случае разомкнутой цепи поле внутри электрета определяется выражением:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат исследование, реферат статус.





Предыдущая страница реферата | 4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14 | Следующая страница реферата