hce_nthu
111年
化學與物理
第 48 題
48. There is a parallel-plate capacitor of capacitance $C_0$. A slab of dielectric material with $\kappa = 2$ is placed into the gap between the plates, filling the bottom half of the gap. What is the resulting capacitance?
- A $\frac{1}{2} C_0$
- B $\frac{3}{4} C_0$
- C $\frac{4}{3} C_0$
- D $2 C_0$
- E $3 C_0$
思路引導 VIP
當電荷準備從其中一個極板移動到另一個極板時，它是必須「依序」穿過空氣層與介電物質層，還是可以「分流」同時穿過這兩種介質？這種路徑的先後關係，會如何影響你決定使用哪一種電路組合公式來計算總電容呢？
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太棒了！你能準確選出 (C) $\frac{4}{3} C_0$，代表你對於電容的結構變化以及介電物質（Dielectric）對電場的影響掌握得非常紮實。
空間分佈與等效電路判讀
這道題目的核心在於判斷介電物質置入後的幾何配置。當介電物質（$\kappa = 2$）填滿電極板間距的「下半部」時，代表電力線必須先後穿過空氣層與介電層，這在電路邏輯上等同於兩個電容器的串聯（Series connection）。
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