Question

一平行板電容器通過開關和電源連接，如圖所示，電源的電動勢保持9V不變．先閉合開關，平行板之間為真空，現用相對介電常數為2的電介質充滿整個電容器，等穩定后再打開開關，然后再拔出電介質．求此時電容器極板間的電壓是多少？

Answer 1

分析：平行板電容器充電后與電源斷開，極板上的電荷量不變；平行板電容器的電容C=

?s

4πkd

，根據題目中各量的變化可判斷電容的變化，由C=

Q

U

得出電壓的變化，

解答：解：插入電介質后，導致電容器的電介質變為原來的2倍，故電容為原電容的2倍，設原電容為C，則現在相當于2C的電容．板上帶電量Q=2C×9V．
當穩定后打開開關，撤出電介質后，電容器的電量不變，則U'=

Q

C

=18V
答：此時電容器極板間的電壓是18V．

點評：平行板電容器的動態分析要注意兩大類問題，若通電后斷開，則電容器兩板上的電量不變；而保持與電源相連，則兩極板上的電壓不變．