Полимерные электреты, их свойства и применение
Откуда после, несложных преобразований, получаются уже известные нам формулы (10) и (11).
Свободный электрет. «Прямоугольное» («ступенчатое») распределение заряда
В случае объемного заряда также можно рассмотреть случай свободного электрета, когда верхний электрод отсутствует (удален на «бесконечность»). В пределе при s1→∞ из (20) и (21) получаем:
E1=0 (27)
(28)
Таким образом, вне электрета поле также будет равно нулю. Остается найти только напряженность поля внутри диэлектрика,
Пусть ρ(х)
имеет вид:
|
|
а
Рис. 15. Свободный электрет с «прямоугольным» распределением объемного заряда
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 ρ0. 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):
|
|
|
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:
|
|
|
График распределения поля показан на рис. 17.
Дополнительно
Естественно-научные концепции развития микроэлектронных и лазерных технологий
Электроника - наука о взаимодействии электронов
с электромагнитными полями и о методах создания электронных приборов и
устройств (вакуумных, газоразрядных, полупроводниковых), используемых для
передачи, обработки и хранения информации. Возникла она в начале ХХ века. На ее
основе были созданы элект ...
Эволюция энергетических процессов у эубактерий
В главах 11 и 12 были
обсуждены проблемы возникновения первичной клетки из гипотетической протоклетки
и последующего пути прогрессивной эволюции первичной клетки. Как было
обнаружено в 70-х гг., на раннем этапе этого пути могло произойти выделение
трех основных ветвей, каждая из которых самостояте ...