Для плоского воздушного конденсатора, который был заряжен и отключен от источника тока, напряжение между пластинами зависит от заряда и расстояния между ними, согласно формуле:
\[ U = \frac{Q}{C}, \]
где \( U \) — напряжение, \( Q \) — заряд на конденсаторе, а \( C \) — ёмкость конденсатора.
Ёмкость плоского конденсатора рассчитывается по формуле:
\[ C = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{d}, \]
где \( \varepsilon_0 \) — электрическая постоянная, \( A \) — площадь пластин, а \( d \) — расстояние между пластинами.
Когда конденсатор отключен от источника питания, заряд \( Q \) остаётся постоянным. Если мы увеличиваем расстояние между пластинами \( d \) в 2 раза (то есть \( d \) становится \( 2d \)), ёмкость конденсатора изменится следующим образом:
\[ C' = \frac{\varepsilon_0 \cdot A}{2d} = \frac{1}{2} C. \]
Так как ёмкость стала меньше, а заряд остаётся прежним, новое напряжение \( U' \) между пластинами можно найти, выразив его через новый заряд и новую ёмкость:
\[ U' = \frac{Q}{C'} = \frac{Q}{\frac{1}{2} C} = 2 \cdot \frac{Q}{C} = 2U. \]
Таким образом, если расстояние между пластинами увеличивается в 2 раза, то напряжение между пластинами также удваивается. Напряжение возрастёт в два раза.