我在教材完全解读上发现了一道例题,有关电容的,想请教你:说有一个平行板电容器接在电压为10伏的电源上,现在进行四个动作:1.合上开关；2.在两板中央插入厚度为0.5d（平行板间距离的一半

Question

我在教材完全解读上发现了一道例题,有关电容的,想请教你:
说有一个平行板电容器接在电压为10伏的电源上,现在进行四个动作:
1.合上开关；2.在两板中央插入厚度为0.5d（平行板间距离的一半）的金属板
3.打开开关S； 4.抽出金属板.
问：此时板间的电压为?
答案是20伏
解析上说第二步时,插入的金属板两侧出现等量异中的感应电荷,于是金属板与两级
上下形成两个匀强电场,电场宽度均为0.25d.由于整块金属板为等势体,则两个匀强电场的电势差均为0.5U（相对原来的两极板间电压）；由此,场强变为原来的两倍.于是再插入金属板过程中,电源必须对两极板继续充电,板上的电荷量变为原来的两倍.
后来就可以推出两板间的电压变成20伏了.
我不明白,为何场强变大,带电量就变大；有公式吗?
还有,这就是插入电介质,电容变大的原理吗?
如果是,那么电容变大又跟相对电介质常数有什么关系?

Answer 1

"……上下形成两个匀强电场,电场宽度均为0.25d.由于整块金属板为等势体,则两个匀强电场的电势差均为0.5U（相对原来的两极板间电压）；由此,场强变为原来的两倍."
对于上述文字,用公式 U=Ed 解释,当d减少时,U一定,E就增大.
"……于是在插入金属板过程中,电源必须对两极板继续充电,板上的电荷量变为原来的两倍."
对于这段文字,可用公式 C=Q/U 解释,U一定,C减少,Q就增大.
不是你理解的这个意思：“场强变大,带电量就变大”
插入电介质,电容变大的原理是：相当于电容间的距离变小了,金属板有多厚就减小多少距离,因为你应该知道电容器的电容是和极板间的距离成反比的.
要注意,金属不是电介质,谈不上什么相对介电常数.