Для ответа на данный вопрос, давайте рассмотрим, что происходит с плоским конденсатором, когда его пластины раздвигаются, не отключая от источника постоянного тока.
Емкость конденсатора. Емкость плоского конденсатора определяется формулой:
[
C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}{d}
]
где ( \varepsilon_0 ) – электрическая постоянная, ( \varepsilon_r ) – диэлектрическая проницаемость среды между пластинами, ( A ) – площадь пластин, а ( d ) – расстояние между пластинами.
Когда расстояние между пластинами увеличивается в 2 раза, новая емкость ( C' ) будет:
[
C' = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}{2d} = \frac{C}{2}
]
То есть емкость уменьшится в два раза.
Заряд на пластинах конденсатора. Заряд ( Q ) на пластинах конденсатора, подключенного к источнику постоянного тока (напряжения ( V )), определяется как:
[
Q = CV
]
При изменении емкости и постоянном напряжении источника, новый заряд ( Q' ) будет:
[
Q' = C'V = \frac{C}{2}V = \frac{Q}{2}
]
Таким образом, заряд на пластинах уменьшится вдвое.
Итог: Если пластины плоского конденсатора, подключенного к источнику постоянного напряжения, раздвинуть, увеличив расстояние между ними в 2 раза, заряд на пластинах уменьшится в 2 раза. Это объясняется уменьшением емкости конденсатора из-за увеличения расстояния между пластинами.