Meremas kapasitor secara sinus

Question

Dengan asumsi tidak ada beban, bagaimana mengubah jarak antara pelat kapasitor secara terus-menerus (dalam gaya sinusoidal untuk kesederhanaan) mempengaruhi tegangan keluaran? Apakah induksi elektromagnetik ikut bermain dalam skenario ini?

Saya mengerti akan ada perubahan langsung pada tegangan keluaran sejak itu $$ V = Q/C = \frac{Q}{\varepsilon}\frac{d}{A} $$ dan jelas konstanta permitivitas akan berubah secara sinusoidal sendiri.

Tapi bagaimana dengan fakta bahwa ada medan listrik yang berubah waktu? Sebagai hasilnya, kita harus memiliki medan magnet yang mengubah waktu tegak lurus. Apakah medan magnet ini mempengaruhi tegangan yang melintasi pelat?

Jika tidak, saya yakin itu berarti energi yang dihabiskan untuk mengubah jarak akan hilang secara termal.

(Untuk kejelasan, ini bukan pertanyaan dari tugas atau semacamnya.)

Answer 1

Kapasitor pelat praktis memiliki bagian bidangnya menonjol keluar dari celah dan bagian itu menjadi lebih signifikan seiring bertambahnya jarak pelat. Bagian yang menonjol tidak akan konstan jika jarak lempeng berosilasi. Itu menghasilkan medan magnet berosilasi seperti yang ditulis JC Maxwell dalam teori kompilasi listriknya yang terkenal. Ini juga dapat menyebabkan radiasi yang signifikan jika celah cukup panjang dan frekuensi osilasi celah cukup tinggi. Jika tidak, kapasitor bermuatan tetapi tidak terhubung (bahkan tanpa kabel) bertindak seperti pegas yang dikencangkan yang tidak menghilangkan apa pun ketika seseorang menarik pelat lebih jauh.

Jika ada kabel, sistemnya rumit. Kabel adalah beban dan ada arus AC antara pelat dan kabel. Hal ini menyebabkan kerugian jika ada hambatan dan frekuensi osilasi mekanis yang diperlukan untuk radiasi substansial menjadi lebih rendah meskipun secara praktis tidak dapat direalisasikan.