平行板電容器

平行板電容器的定義

平行板電容器是由兩塊平行板或導體板組成的電容器，每塊板的橫截面積 (A) 相同，兩板之間的距離 (d) 也相同，如圖左所示。本文假設兩塊導體板之間為真空。圖中，一塊導體板帶正電 (+Q)，另一塊導體板帶負電 (-Q)，兩塊板上的電荷量相等。

兩塊導電板之間的電荷差異會產生電場，並在它們之間形成電位差。帶正電的板電位較高，帶負電的板電位較低。如電位文章所述，如果電容器兩極板之間存在電位差，則電容器中就儲存有電位能。電容器中儲存的電位能有很多用途。

影響平行板電容器電容的因素

電容器初始狀態下不帶電，或呈電中性。要為電容器充電，需要用電纜將其連接到電壓源，例如電池。將電容器的一塊導電板連接到電池的正極，另一塊導電板連接到負極。

記住，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。電子帶負電，位於原子表面，因此可以自由移動；而質子帶正電，位於原子核內，因此不能移動。如果導電板上的質子數超過電子數，則該導電板帶正電；反之，如果電子數超過質子數，則該導電板帶負電。

電容器連接到電池後，電池的正極帶正電，吸引電容器極板上的電子；電池的負極帶負電，並排斥電容器極板上的電子。電池和電容器極板之間的電子轉移導致失去電子的極板帶正電，獲得電子的極板帶負電。當兩個極板之間的電位差等於電池兩端之間的電位差時，電子轉移就會停止。

電容器儲存電荷和電位能。電容器儲存電荷和電位能的能力稱為電容。儲存的電荷越多，電位能越大，電容也越大。哪些因素會影響平行板電容器的電容？

導體板的表面積

平行板電容器在其導電極板上儲存電荷。極板表面積越小，儲存的電荷越少；極板表面積越大，儲存的電荷越多。導電極板上儲存的電荷越多，電容器的電位能就越大。因此，電容器的電位能越大，其電容也就越大。綜上所述，可以得出結論：電容器的電容 (C) 與導電極板的表面積 (A) 成正比。

– 兩塊導體板之間的距離

當兩塊導體極板間的電位差等於電池兩極間的電位差時，電子的運動就會停止。如何增加兩塊導體極板上的電荷量？一種方法是減少兩導體之間的距離（減少d）。當兩導體靠近時，電荷量保持不變，因此電荷產生的電場強度也保持不變。根據公式V = E d，當電場強度(E)不變時，如果減小兩塊導體極板之間的距離(d)，則電位差(V)會減少。

兩塊導電板之間的電位差逐漸減小，直到小於電池兩端之間的電位差。這導致電子再次運動，直到每塊導電板上的電荷量增加。當兩塊導電板之間的電位差等於電池兩端之間的電位差時，電子運動就會停止。

當兩極板間的距離減少時，每塊極板上的電荷量增加，電容器內的電位能也隨之增加。電容器中的電位能增加，其電容也隨之增加。若兩極板間的距離減少，電荷量增加，電容也隨之增加；若兩極板間的距離增大，電荷量減少，電容也隨之減少。由此可知，電容器的電容 (C) 與兩極板間的距離 (d) 成反比。