题目
两个电容器 1 和 2 ,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器 2 中,则电容器 1 上的电势差 ______________ . ( 填增大、减小、不变 )
两个电容器 1 和 2 ,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器 2 中,则电容器 1 上的电势差 ______________ . ( 填增大、减小、不变 )
题目解答
答案
增大
解析
步骤 1:电容器串联的特性
电容器串联时,总电容的倒数等于各个电容器电容倒数之和。即:\( \frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} \)。电容器串联时,每个电容器上的电荷量相等,即 \( Q_1 = Q_2 = Q \)。
步骤 2:电介质充入电容器 2 中的影响
当电介质充入电容器 2 中时,电容器 2 的电容 \( C_2 \) 增大。由于电容器串联,总电容 \( C_{total} \) 也会增大。根据电容器串联的特性,电容器 1 的电容 \( C_1 \) 不变,但总电容 \( C_{total} \) 增大,因此电容器 1 的电容在总电容中的比例减小。
步骤 3:电势差的变化
由于电源电动势恒定,电源提供的总电荷量 \( Q \) 不变。电容器 1 的电容 \( C_1 \) 不变,但总电容 \( C_{total} \) 增大,因此电容器 1 上的电势差 \( U_1 = \frac{Q}{C_1} \) 增大。
电容器串联时,总电容的倒数等于各个电容器电容倒数之和。即:\( \frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} \)。电容器串联时,每个电容器上的电荷量相等,即 \( Q_1 = Q_2 = Q \)。
步骤 2:电介质充入电容器 2 中的影响
当电介质充入电容器 2 中时,电容器 2 的电容 \( C_2 \) 增大。由于电容器串联,总电容 \( C_{total} \) 也会增大。根据电容器串联的特性,电容器 1 的电容 \( C_1 \) 不变,但总电容 \( C_{total} \) 增大,因此电容器 1 的电容在总电容中的比例减小。
步骤 3:电势差的变化
由于电源电动势恒定,电源提供的总电荷量 \( Q \) 不变。电容器 1 的电容 \( C_1 \) 不变,但总电容 \( C_{total} \) 增大,因此电容器 1 上的电势差 \( U_1 = \frac{Q}{C_1} \) 增大。