Рассмотрим идеальный конденсатор, который имеет длину между пластинами. Клеммы конденсатора открыты; они не связаны с каким-либо конечным значением сопротивления. Его емкость составляет C 1, и он имеет начальное напряжение V 1 .
Что происходит с напряжением конденсатора , если сделать зазор между пластинами , не изменяя величину заряда на пластинах?
Мои мысли по этому поводу:
Увеличение зазора приведет к уменьшению емкости.
Поскольку величина заряда не изменяется, напряжение на новом конденсаторе будет
Это правда? Можем ли мы изменить напряжение на конденсаторе, просто переместив его пластины? Например, предположим, что я ношу пластиковую обувь, и у меня есть некоторое количество заряда на моем теле. Это естественно вызывает статическое напряжение, так как мое тело и земля действуют как конденсаторные пластины. Теперь, если я взоберусь на идеальное здание изолятора (например, сухое дерево), увеличится ли статическое напряжение на моем теле?
Ответы:
По этому процессу работает машина Вимшерста .
Он накладывает заряд на пластины, которые расположены близко друг к другу, а затем раздвигает пластины, чтобы создать высокое напряжение.
Когда я учился в школе, в 70-х годах, один ребенок сделал один, используя материал для печатных плат для дисков и иглы для патефона, чтобы создать начальный заряд. «Работу» выполнял электромотор. Основываясь на длине искры, я думаю, что она произвела более 200 000 В.
Его отец взял его на работу, где они разработали телефоны и проверили ранние электронные телефоны с ним.
источник
Да, напряжение увеличивается. Кажется, большинство из нас узнали об этом в школе. У моего профессора физики была установка с подвижными пластинами и очень чувствительный (на самом деле, очень высокий импеданс) вольтметр. Когда пластины были разобраны, напряжение возросло.
Это происходит из элементарной формулы Q = CV. Вытягивание пластин снижает емкость. Заряд никуда не девался, поэтому напряжение должно расти. Это может показаться нелогичным, но заряд на пластинах хочет привлечь друг друга, а вы выполняете работу, раздвигая их.
Вы можете воспроизвести эксперимент, описанный выше, если у вас есть вольтметр с входом FET (или осциллограф, если вам повезло). Заземлите отрицательный провод и держите другой провод в руке. Если ваша обувь не является проводящей, и к вам не подключены какие-либо антистатические браслеты, вы можете отклонить счетчик, просто поднимая и опуская ногу. Кстати, протирка ковра создает заряд, а поднятие ног и отодвигание - это то, что поднимает эти статические заряды до таких высоких уровней напряжения.
С практической точки зрения, именно так работает электретный конденсаторный микрофон. Когда диафрагма вибрирует, емкость между ней и неподвижной пластиной изменяется, и напряжение изменяется вместе с ней.
источник
Напряжение определенно увеличивается.
Q = C * U
Поскольку вы уменьшаете C, увеличивая зазор, но Q остается прежним, U будет увеличиваться.
В школьные годы я не хотел верить этому, поэтому мой учитель отправил меня в экспериментальную комнату с высоковольтным источником питания, пластинами, кабелями, изоляторами и гальванометром. Я проверил это, и это правда! Напряжение увеличивается с увеличением разрыва.
источник
Таким образом, удвоение расстояния удвоит напряжение.
источник
Как известно, конденсатор состоит из двух параллельных металлических пластин. А потенциал между двумя пластинами области A, расстояния d и зарядов + Q и -Q, определяется выражением
Таким образом, разность потенциалов прямо пропорциональна расстоянию разделения.
источник
Ты прав. Вы можете заметить, что при сохранении заряда энергия, накопленная в конденсаторе после отделения пластин, увеличилась:
источник
в контексте, описанном с неподключенными пластинами, сценарий и формулы указывают, что для расстояния 2l вам потребуется удвоенное напряжение для поляризации одинакового количества заряда.
источник