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(2007)在一个圆柱形电容器中,置有两层同轴的圆柱体,其内导体的半径为2cm,外导体的内半径为8cm,内、外两绝缘层的厚度分别为2cm和4cm。内、外导体间的电压为150V(以外导体为电位参考点)。设有一根薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两层绝缘
(2007)在一个圆柱形电容器中,置有两层同轴的圆柱体,其内导体的半径为2cm,外导体的内半径为8cm,内、外两绝缘层的厚度分别为2cm和4cm。内、外导体间的电压为150V(以外导体为电位参考点)。设有一根薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两层绝缘
admin
2014-03-04
86
问题
(2007)在一个圆柱形电容器中,置有两层同轴的圆柱体,其内导体的半径为2cm,外导体的内半径为8cm,内、外两绝缘层的厚度分别为2cm和4cm。内、外导体间的电压为150V(以外导体为电位参考点)。设有一根薄的金属圆柱片放在两层绝缘体之间,为了使两层绝缘体内的最大电场强度相等,金属圆柱片的电位应为( )。
选项
A、100V
B、250V
C、667V
D、360V
答案
A
解析
圆柱体电容器或同轴电缆的电场强度和电位的公式计算。参见[例1.6—2]。根据题意作出题1.6—4图,如图1.6—3所示。设金属圆柱片的电位为φ(电位参考点取在外导体上),则
由于内导体与金属圆柱片间的电压为
已知内外导体间的电压为150V,则150V一φ=U
0
即
联立式(1)和式(2),得:
由于
所示最大电场强度出现在r=a时,有
出现在r=b时,有
欲使E
1max
=E
2max
,则:
联立式(3)、式(4)可得:
则金属圆柱片的电位为:φ=100V。
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