多层电介质中的静电场

研究了多层电介质中的电场和电荷分布。首先讨论了三层电介质问题,发现求解该问题的关键在于找到带电介质层中零电场面的位置,提出了两种方法:直接求解法和间接求解法,给出了两种方法的共同依据。由此可以将三层电介质问题推广到多层电介质问题,该类问题一般都可以统一到最外层为无限厚介质的情况之中。指出了带电层中零电场面的位置仅由两最外层电介质决定并解释了该特性的物理机理。

多层电介质问题的几个特例

对多层电介质问题展开了分类讨论,发现该类问题多数都可归结为最外层电介质为无限厚的情况,只需将真空和导体的相对介电常数分别视作1和∞,其结果都可纳入文献[1]。但最外两层均为无限厚或有限厚接地导体的情况则属例外。研究表明,对于最外层材料,无限厚导体与接地的有限厚导体等效。在这类情况下,利用导体中电场强度为零以及最外层导体的电势为零这两个关键条件,可解出各层介质中的电场以及各界面上的电荷面密度,发现其结果并不能纳入文献[1]。