题目
保持电容器与电源接通的情况下,减小电容器两板间距离,则电容器的电容、电荷量、两板间电势差、两板间电场强度各如何变化 ?
保持电容器与电源接通的情况下,减小电容器两板间距离,则电容器的电容、电荷量、两板间电势差、两板间电场强度各如何变化 ?
题目解答
答案
电容增加,电量增加,电势差不变,场强增加
解析
关键条件:电容器始终与电源接通,说明两极板间的电势差(电压)保持不变。
核心思路:
- 电容变化:根据公式 $C = \frac{\varepsilon S}{4\pi k d}$,当减小极板间距离 $d$,电容 $C$ 增大。
- 电荷量变化:由 $Q = CV$,因 $V$ 不变,$C$ 增大导致 $Q$ 增加。
- 电场强度变化:由 $E = \frac{V}{d}$,$V$ 不变而 $d$ 减小,故 $E$ 增大。
电容变化
公式推导:
电容公式为 $C = \frac{\varepsilon S}{4\pi k d}$,当 $d$ 减小时,分母减小,电容 $C$ 增大。
电荷量变化
关系式:
电荷量 $Q = CV$,因电源接通导致 $V$ 不变,而 $C$ 增大,故 $Q$ 增加。
电势差变化
结论:
电容器与电源接通,电势差 $V$ 保持不变。
电场强度变化
公式推导:
电场强度 $E = \frac{V}{d}$,$V$ 不变,$d$ 减小,故 $E$ 增大。