Як зміниться напруга на плоскому повітряному конденсаторі, якщо розвести його пластини на відстань?

Электрический конденсатор - это устройство, состоящее из двух проводящих пластин, разделенных диэлектриком. Напряжение на плоском конденсаторе связано с его емкостью и зарядом на пластинах. Попробуем рассмотреть, как изменится напряжение на плоском повітряному конденсаторі, если рассечь его пластины.

Когда пластины разведены на бóльшее расстояние друг от друга, емкость конденсатора уменьшается. Это связано с тем, что емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами. Математически это можно записать как:

C = ε₀ * (S / d)

Где C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (приблизительное значение 8.854 × 10⁻¹² F/м), S - площадь одной пластины, d - расстояние между пластинами.

Следовательно, если увеличить расстояние между пластинами, емкость конденсатора уменьшится, поскольку числитель уменьшился, а знаменатель увеличился. При уменьшении емкости с заданной зарядом Q напряжение U на конденсаторе увеличится. Взаимосвязь между напряжением, зарядом и емкостью записывается как:

U = Q / C

Где U - напряжение на конденсаторе, Q - заряд, C - емкость.

Таким образом, увеличение расстояния между пластинами конденсатора приводит к уменьшению его емкости и увеличению напряжения.