平行板电容器的动态分析问题 1 / 10 平行板电容器的动态分析问题 平行板电容器是最常见的一种电容器,其结构可以发生变化,因此电容也跟着随之变化。 当我们改变电容器的某个结构时,电容器的电容也随之变化。从而导致电容器中间的电场强度也会发生变化。这就引出一种问题,电容器的动态分析问题。 电容器的动态分析问题总体上来说大概分为两类:电压不变的问题和电荷量不变的问题。一般情况下,题目中的说法是:电压不变(电容器始终接在电源上)电荷量不变(电容器充电完成后,断开电源) 如果根据问题的难度再细分: 层次 1:仅仅分析电容和电荷量(电压)的变化 层次 2:分析电容和电荷量(电压)的变化,再加上电场强度的变化,而电场强度的变化有两个方法进行比较(U 不变的问题中:E=U/d,Q 不变的问题中,Q 与 E 成正比(前提是S不变)) 层次 3:E 的变化会导致容器中某点电势的变化(或者电荷在某点电势能的变化) 层次 4:E 的变化会导致容器中液滴所受电场力的变化,进而会产生加速度,根据牛顿第二定律计算加速度;或者容器中国液滴的平衡状态发生变化,从而分析细线角度的变化。 【此题问题本质上只重在分析电场强度的变化问题,因为所需要分析的是力的问题】 动态分析问题的处理方法: 1. 先分析清楚题目给出的是U 不变还是Q 不变的类型 2. 找出题目中发生变化的参量,然后分析 C 的变化(注意正反比关系),Q 的变化(U 的变化)Q 的变化会产生瞬间的充电和放电电流(会判断电流方向) 3. 再分析 E 的变化 4. 如果是平衡问题或者动力学问题需要进行受力分析,写平衡方程或者牛顿第二定律。 典型例题剖析 例 1:★★【2016 新课标 I】一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( ) A. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 平行板电容器的动态分析问题 2 / 10 B. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变 答案:D 解析:由4πrSCkd可知,当云母介质抽出时,r 变小,电容器的电容C 变小; 因为电容器接在恒压直流电源上,故U 不变,根据QCU可知,当C 减小时,Q 减小。再由UEd,由于U 与d 都不变,故电场强度E 不变,答案为D 例2:★★【2011 天津】板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时,两...