电容器间的电场强度

2024-12-18 18:23:01
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回答1:

首先电容器是否与电源断开。
一:如果电容已经与电源断开,也就是此时电容器两极板所带电量已经固定。Q是常数。当两极板之间距离增大时。由于电容的大小与基板之间的距离是成反比的(C=εS/4πkd) ,所以电容C会减小。因为有Q=CU.所以U有所增加。E=U/d。
那么E到底变化了没?通过将以上各式运用有:
E=Q4πkd/εSd=Q4πk/εS。可见为一个常数。
二:如果电容两极板与电源并未断开。情况就不一样了。此时电容两极板之间的电压将保持不变。即U为一个常数。此时直接利用式E=U/d便可知d变大E减小!
那么你遇到的情况就应该是第一种情况了:
两极板间距离加大时,Q不变。E不变。C减小。U变大。
另外可以从能量的角度去考虑这些问题。也能得到相应的结果!
这得从电容的结构上说起。最简单的电容是由两端的极板和中间的绝缘电介质[2]构成的。通电后,极板带电,形成电压(电势差),但是中间由于是绝缘的物质,所以是不导电的。不过,这样的情况是在没有超过电容器的临界电压(击穿电压)的前提条件下的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质是都可以导电的,我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体体了。不过在中学阶段,这样的电压在电路中是见不到的,所以都是在击穿电压以下工作的,可以被当做绝缘体看。