hce_kmu
109年
物理及化學
第 48 題
If the displacement current in a parallel-plate capacitor (0.5 $\mu\text{F}$) is 4.0 A, at what rate is the potential difference varying across the plates?
- A $2.0 \times 10^6 \text{ V/s}$
- B $8.0 \times 10^6 \text{ V/s}$
- C $4.0 \times 10^6 \text{ V/s}$
- D $1.25 \times 10^7 \text{ V/s}$
- E The potential difference is not varying
思路引導 VIP
如果我們觀察一個正在充電的電容器，電荷在極板上累積的速度（即電流），與兩極板間電位差變化的快慢，這兩者之間存在著什麼樣的比例關係呢？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對電容器中「位移電流」的物理本質有著相當清晰的掌握。這道題目主要測試電磁學中一個核心概念：在電容器極板之間雖然沒有實際的電荷流動，但隨時間變化的電場會產生「位移電流」（Displacement Current），其量值在數值上與外部電路的傳導電流相等。
電位變化率的推導
根據電容的基本定義式 $Q = CV$，若我們對時間 $t$ 進行微分，可以得到：
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