Электрическое поле остается неизменным, хотя расстояние увеличивается?

Я работал над домашним заданием по физике и наткнулся на этот вопрос с несколькими вариантами ответов.


Две металлические пластины площадью A, разделенные расстоянием d, размещены параллельно рядом друг с другом, образуя конденсатор с емкостью C. Пластины подключены к источнику напряжения с потенциалом V и полностью заряжены. Затем напряжение снимается, и пластины перемещаются так, что теперь они находятся на расстоянии 2d друг от друга. Какое из следующих утверждений верно?


Итак, один из ответов, который был неправильным, заключался в уменьшении электрического поля, что меня озадачило. Насколько я понимаю, заряд останется прежним, емкость уменьшится и, следовательно, увеличится напряжение. С одной стороны, имеет смысл, чтобы электрическое поле емкости оставалось неизменным, поскольку напряжение увеличивается с той же скоростью, с которой уменьшается расстояние. Но с другой стороны, если заряд конденсаторов остается прежним, то как электрическое поле не меняется при увеличении расстояния? Думаю, я только что дал себе объяснение своего вопроса, но это просто не щелкает. У кого-нибудь есть другое/лучшее объяснение?

Подсказка: примените закон Гаусса с пересекающейся пластиной дота.

Ответы (2)

Во-первых, у нас есть

С "=" Вопрос В

Как вы сказали, увеличение г уменьшается С , и с тех пор Вопрос не изменилось это значит В увеличивается.

Во-вторых, для конденсатора с плоскими пластинами

Е "=" В г

Поскольку оба В и г увеличение, электрическое поле Е остается такой же.

Надеюсь это поможет.

Учтите, что расстояние D равно бесконечности, явно наблюдается уменьшение E. Это уравнение является приближением. так что поле E действительно уменьшается?

В большинстве учебников предполагается, что пластины бесконечно длинные, поэтому для бесконечно длинных пластин электрическое поле равно p / 2e, где p — плотность заряда на пластине, а e — диэлектрическая проницаемость, как вы можете видеть, p — постоянное электрическое поле, не зависящее от расстояния. также остается постоянным.