Электрическое экранирование

Если металлическую пластину поместить в электрическое поле воздушного конденсатора (диэлектрик воздух), то свободные электроны соберутся у стенки, обращённой к положительно заряженной обкладке, образуя пространственный отрицательный заряд. У противоположной стенки пластины у положительных ионов кристаллической решётки будет недостаток электронов, то есть образуется положительный пространственный заряд. Такое разделение зарядов называется электрической индукцией. Заряды электростатической индукции +Q и -Q создают в проводнике внутреннее поле с напряжённостью E_инд, направленное противоположно внешнему. Поэтому напряжённость результирующего поля внутри проводника будет равна нулю, т.е. E_рез = E_внеш - E_инд =0. Поверхность проводника будет эквипотенциальной поверхностью, а его объём эквипотенциальным объёмом результирующего электрического поля.

Если из этой пластины сделать оболочку с замкнутым объёмом, то внутри этого объёма электрическое поле будет отсутствовать. На этом принципе основаны все электростатические экраны. Для экранирующей оболочки используют хорошо проводящие металлы: серебро, посеребрённая медь, медь, алюминий, латунь.

Задача:

Для отвода тепла мощные транзисторы прикрепляют к радиаторам (теплообменникам).

Между транзистором и радиатором (алюминиевая или медная пластина) расположена тонкая пластина слюды толщиной d =0,1мм. Площадь соприкосновения металлической пластины транзистора с пластинкой слюды 10х16 мм².

Определить величину ёмкости образованной транзистором и радиатором и величину напряжения которое можно подать на транзистор относительно радиатора, если для слюды ε_r =5, E_пр =80 кВ/мм. Коэффициент запаса принять равным k= 10.