為什么電容器變薄了,靜電容量反而增加了?

E=V/d [V/m] ……(1)
雖然該電場是因來自電源的電荷而產(chǎn)生的,但是如果通過電力線來描述該電場,根據(jù)高斯定理,Q/ε[根]的電力線從 Q[C]的電荷處出發(fā),那么在圖1中,Q/ε[根]的電力線從電極A出發(fā),然后到達電極B。
因為電力線密度與電場強度是相同的,所以如果將電極的面積設(shè)為S[m2],那么數(shù)學表達式(2)的關(guān)系成立。
V/d=(Q/ε)/S ……(2)
如果對從電源進入的電荷Q進行整理,那么得出數(shù)學表達式(3)。
Q=ε×SV/d [C] ……(3)
通過數(shù)學表達式(3)可以看出,因為電荷Q與外加電壓是成正比的,所以電容器的性能通過單位外加電壓所積聚的電荷量進行體現(xiàn)比較好,如果將靜電容量設(shè)為C[F],那么以下數(shù)學表達式成立。
C=Q/V [C/V=F] ……(4)
因為從這個數(shù)學表達式可以看出靜電容量C和電荷Q是成正比的,所以對于增大靜電容量來說,圖1的電極A和B所積聚的電荷Q越大越好。那么,該如何增大電荷Q呢?通過數(shù)學表達式(3),可以看出電荷Q與電極間距離d是成反比的。也就是說,電極間距離越小,電荷Q就越大。
簡單對以上的內(nèi)容進行歸納,即電極間距離d越小,電極A和B所積聚的電荷Q就越大,因為增大了積聚的電荷Q,所以靜電容量C也就變大。這樣理解的話,我想大家是否就有稍許的直觀感受了。
通過數(shù)學表達式(3)和(4),可以推導出類似的表達式(5)。我們可以通過數(shù)學表達式得出結(jié)論:電極間距離d越小,靜電容量C就越大。
那么,即可得出下面的結(jié)論:
C=ε×S/d [F] ……(5)