Конденсатор

[Freeman-des]

Есть вот такая не сложная задача:

Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности потенциалов U = 60 В и отключен от источника электрического тока. После этого внутрь конденсатора параллельно обкладкам вводится пластинка из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 2. Толщина пластинки в два раза меньше величины зазора между обкладками конденсатора. Чему равна разность потенциалов между обкладками конденсатора после введения диэлектрика?

При ее решении подразумевается, что такой конденсатор мы можем рассматривать как два последовательно подключенных конденсатора: один воздушный, другой с диэлектриком. Но вот этой идеи я совсем не понимаю. Для меня конденсатор - это две пластины, а тут получаются какие-то две половинки конденсатора. Понимаю, что сумма напряжений на каждой из половин равна напряжению на изначальном конденсаторе, но все равно в голове что-то не укладывается.

[Mihr]

Freeman-des, ну, вообразите, что к свободной стороне диэлектрика (той, что сообщается с воздухом) приложена весьма тонкая (физически бесконечно тонкая) металлическая пластина, площадь которой совпадает с площадью обкладок конденсатора. Теперь конденсатор можно рассматривать как два последовательно соединённых конденсатора: воздушный и с диэлектриком. Согласны? А так как добавленная пластина бесконечно тонкая, мы можем считать, что по сути ничего и не поменялось. Так ведь?

[fred1996]

А можно и не подразумевать ничего.
Просто сосчитайте в лоб, какую работу надо совершить, чтобы переместить очень маленький пробный заряд с одной обкладки конденсатора на другую. Сразу увидите эквивалентность последовательному соединению.

[svv]

Можно и без последовательного соединения конденсаторов обойтись. Поле $D$ не изменилось, $E=D/\varepsilon$, а зная $E$ в воздухе и диэлектрике, можно в лоб сосчитать разность потенциалов.