一平行板电容器,充电后与电源保持连接,然后使两极板间充满相对介电常数均匀电介质,此时两极板上的电荷是

Question

如题所述

Answer 1

当一个平行板电容器充电后并保持与电源相连，接着在两极板间填充均匀电介质，电容的性质会发生变化。根据平行板电容器的电容公式C=ε₀ε_rs/d，其中ε_r是相对介电常数，电容C会增加到原来的ε_r倍。因此，电荷量Q=CV也随之变为ε_r倍的原始电荷。

电场强度E与电荷量Q成正比，即E=Q/d。在充满电介质后，电场强度E变为原来的1倍，因为电场能量会变为1/2*C*U²，即原来的ε_r倍，这表明电势差U并没有改变，只是电场能量有所增加。

电容器内部的电势处处相等，即使在电介质中，电场强度E保持不变。但由于电介质的存在，电位移D=ε*E，D的值会随介电常数的增大而增大。当电解质填充电容器时，尽管电势差U可能因为电场强度的变化而有所调整，但总体上电势差是不固定的。

电容器的基本构造是两个平行金属板和中间的电介质层，当工作时，金属板上会积累等量的异号电荷。在电容计算中，电容C的大小直接影响了储存电荷的能力，电容越大，储存的电量就越多。