Распределение заряда в конденсаторе

[VPD]

Очевидно, что обкладки и диэлектрик прокладки конденсатора конструктивно связаны и заряд находиться в обоих «местах».
Задача: найти какое количество заряда сосредоточено в диэлектрике и сколько его на пластинах.
Представим конденсатор в виде эквивалентного ему параллельного соединения двух конденсаторов, один из которых «накапливает» заряд только в диэлектрике (индекс «$a$»), а второй - на пластинах (индекс «$b$»).
Как известно, заряд плоского конденсатора $\mathbf{Q}$ равен
$Q = CU = \varepsilon\varepsilon _b {S/d}$,
где, $\mathbf{C}$ - ёмкость конденсатора; $\mathbf{U}$ - напряжение на конденсаторе; $\mathbf{S}$ – площадь пластин; $\mathbf{d}$ – расстояние между пластинами. $\varepsilon$ - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика прокладки; $\varepsilon_b$ - электрическая проницаемость вакуума.
Заряд плоского конденсатора с извлечённым диэлектриком составит
$Qв =C_bU_b = \varepsilon_b S/d.$
Тогда заряд, извлечённый вместе с диэлектриком
$Q_a = Q - Q_b = \varepsilon_b S (\varepsilon U - U_b )/d.$
Отношение $\mathbf{k}$ "диэлектрического" и "вакуумного" зарядов конденсатора
$k = (\varepsilon U/U_b) -1.$
Отношение $U/U_b$ для различных диэлектриков найдём опытным путём. С этой целью соберём измерительный конденсатор, извлекать диэлектрик которого можно не изменяя общие его геометрические размеры.
Зарядку конденсатора обеспечим высоковольтным источником от лазерного принтера, а напряжение, пропорциональное заряду, измерим с помощью прибора электростатической системы С75.
Для оргстекла, полиэтилена и оконного стекла отношение $U/U_b$ оказалось равным единице с погрешность ±10% , что подтверждает правомерность выбора эквивалентной схемы из двух параллельных конденсаторов.
Таким образом, отношение заряда в диэлектрике к заряду на пластинах конденсатора составляет
$ k = (\varepsilon - 1)$ .

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- приведите обозначения одних и тех же величин к одному виду;
- в чем состоит предмет обсуждения?

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: по назначению.