当一个充满电的电容器极板相互隔离时会发生什么？

我是一名机械工程专业的学生，​​正在从事一个涉及高压电容器的项目。

我了解到，当充电电容器的极板之间的距离增加时，电压会增加。但是我真的很想知道如果电容器充满电，与充电电路断开连接，然后使极板彼此移动无限距离，那么极板会发生什么。每个盘子都会保持充电状态吗？

电荷=电容x电压（$Q=C\cdot V$）

如果电容器的极板上有电压，并且电源已断开，则电荷会保留，而与距离无关，因此，如果距离增加（电容减小），则电压成比例增加。如果将板带到无限远处，则电压将变为无限大。

应当注意，电容器中“保持”的能量随着板的拉开而增加，即

能量= $\dfrac{CV^2}{2}$

能量的增加是因为必须做功（焦耳）才能使板物理分开，即需要一定的力才能打开间隙。我相信，这会使所有的能量和电荷方程守恒保持愉快和微笑。请记住，在常规电容器上，两个带相反电荷的极板之间有一个吸引力，正是这种力试图阻止极板被拉开。

如果电容器极板保持与电源连接，则随着距离的增加，电压必须保持不变，因此电荷减少（因为C减小），这会将电流推回到电源中。

无限可能很棘手。

两个带电粒子之间的力与它们之间距离的平方成反比。将两个带相反电荷的粒子之间的距离从d ₁增加到d ₂所需的能量是该路径上力的积分。即使d ₂是无限大，该积分也具有有限值。

该结果普遍适用于电容器板上的大量电荷。就您的问题而言，这意味着两块板分开移动时，它们的电容实际上并不趋于零，并且电压不会达到无穷大。解释该结果的一种方法是说每个极板对“整个”宇宙具有一定的最小电容值。

这可能有助于将其可视化为不是两个平行的板，而是两个同心球，并允许外球增长到无限半径。

用重力来类比也可能是有帮助的，重力是另一反平方的力。即使从无限远处坠落到地球表面的物体，到达时也具有有限的能量（和有限的速度）。

请记住，电荷不一定会留在印版上。尤其是给莱顿广口瓶充电时，电荷会跳过箔和广口瓶之间的气隙，直接位于电介质表面。您可以取下盘子，但电荷仍留在罐子里。这是一个很好的演示https://www.youtube.com/watch?v=9ckpQW9sdUg

但是您可以通过使用双层电介质来完成原始的思想实验。用两片箔纸制作电容器，中间两张塑料纸。然后将其充电至高压，取下箔纸，塑料板将保持粘在一起。然后将塑料片剥离，并在理想的绝缘介质中保持充满电。在空气中，它们的表面电荷密度会过高，一旦分离就会渗出一些，降至每平方米26.55微库仑的限制http://www.coe.ufrj.br/~acmq/efield.html ...尽管那仍然足以将气球粘在天花板上:)

除非电荷可以携带到其他地方，否则电荷将留在电容器板上。如果带电的板是隔离的，然后在真空中拉开，它们将无限期保持电荷。灰尘，湿气，空气本身都可以带走该非零电荷。

就像电荷排斥一样，它们也散布在导体表面。在我们谈论难以置信的密集电荷之前，不会真正将板或板组件推开。即使那样，我还是希望一次捕获一个尘埃，使空气电离，或者一次掉掉一个“导体”原子，而不是使该板在更大的宏观范围内破裂。