Question

大学物理求解这个疑问

大学物理求解这个疑问一平行板电容器，充电后与电源断开，现将一块均匀的电介质板插进电容器，恰好充满电容器两板间的空间，与未插电介质板时相比，为什么E不变，不应该变小吗

Answer 1

你不要仅仅看到电容表达式分子出现了相对介电常量使得电容增大，然后就用电荷量除以Cd等于电场就说电场变化了，你要注意到此时的电场还要加上极化电荷（电介质就会产生极化电荷（取向，位移等变化），形成了一个大的电偶极子）产生的电场，注意是矢量相加，最简单的计算方法就是运用高斯定理求两块平行板产生电场那样的求法（提示，因为形成了电偶极子，所以介质中的极化电荷就变成了正，负电荷分别移动到不同的两边，构成了一个类似平行板的形式，但不是平行板），你会发现在用高斯定理求极化场强的时候会因为分子q’+q=0，而使得极化场强为零（这是一个很重要的性质，只要所求场强将电介质完全包围极化场强就为零），这样场强就相当于没加电介质时的场强了，也就是说分子的电荷Q也变化了的

追问

我直接用的画圈这个部分推到出来的公式来判断减小了，因为插入电解质后分母变大了呀

追答

那你想过 一个问题没有？ Q不变，电容C变大，U必定减小，再除以d我还推出一个E减小呢 不要只想一面

追问

对啊你说的这个方法最后是E减小，用我这个公式E也是减小，那答案说E不变

错哪了

追答

，，，，叫你看我的解析。你觉得字多难得看？我打这么久还累呢。我的方法没错。而我刚才跟你发的这个也是别人的一个错误解答。我都跟你说了电荷在变，在变，要我说几次？ 因为极化电荷介质板刚好塞满电容器，会使得平行板左右两板上的电荷发生变化（可认为重新分配，这是三个电容器的一种临界状态），但是通过电位移矢量的高斯定理求解时，分子当中的Q’不是Q（具体等于多少，电介质中的电场那一章有公式）了，特别特殊，这种情况

。。。。我刚才问了两个朋友，它说你这个题要看考不考虑边缘效应

我的解答是考虑边缘效应，不过你的题或者你们的教材中应该都是忽略了边缘效应的。比如中学的电荷是守恒的，大学物理你们有可能会了解到一个现象，电荷有时候不守恒的。也就是说一切公式都是有适用条件的。比如电位移矢量的高斯定理就适用于不计边缘效应的情况。也就是说不计边缘效应的话，由高斯定理可得电场是减小的，你的答案就是错的。 如果它没说这个不计边缘效应这个条件， 只能说它出题不严谨了。

我从不盲目信答案，只信真理。以前学大学物理的时候经常遇见错误答案。