В диэлектрике и/или на пластинах?
В интернете можно найти немало 'видеоопытов', направленных на в поисках 'места' нахождения заряда (например, https://youtu.be/ei9pNA5FFn8 ), в которых электрический конденсатор разбирают и 'щупают' величину заряда отдельно в диэлектрике и на пластинах.
Чтобы правильно ответить на вопрос заголовка статьи, конденсатор не следует разбирать, а заряд необходимо измерять прибором, а не 'на искру'.
Очевидно, что обкладки и диэлектрик прокладки конденсатора конструктивно связаны и заряд должен находиться в обоих 'местах'. Задача: найти какое количество заряда находится в диэлектрике и сколько его на пластинах. Представим конденсатор в виде эквивалентного ему параллельного соединения двух конденсаторов: один из них 'накапливает' заряд только в диэлектрике (индекс 'д'), а второй - на пластинах (индекс 'в'). Как известно заряд плоского конденсатора Q равен Q = CU = εεвS/d где, C - ёмкость конденсатора; S - площадь пластин; d - расстояние между пластинами. ε - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика ; εв - электрическая проницаемость вакуума. Заряд плоского конденсатора с извлечённым диэлектриком Qв = CвUв = εвS/d. Заряд, извлечённый вместе с диэлектриком Qд = Q - Qв = εвS (εU - Uв )/d. Отношение k "диэлектрического" и "вакуумного" зарядов k = (εU/Uв) -1, Измерим отношение U/Uв для различных диэлектриков. С этой целью соберём измерительный конденсатор с пластинами S = 370см2, не изменяя геометрические размеры которого можно извлекать диэлектрик (Фото 1).
Фото 1.
Заряжается конденсатор высоковольтным источником 3кВ, а напряжение, пропорциональное заряду, измеряется с помощью щитового прибора электростатической системы С75 со шкалой до 3кВ.
Для оргстекла, полиэтилена и оконного стекла отношение U/Uв равно единице с погрешность +10% .
Что подтверждает правомерность выбора эквивалентной схемы из двух параллельных конденсаторов. Таким образом, отношение извлечённого и оставшегося зарядов конденсатора составляет
k = (ε -1) .
Вывод.
На вопрос: 'где хранится заряд конденсатора?', правильно отвечать так:
'заряд находится в диэлектрике и на пластинах в соотношении (ε - 1) /1.' Ноябрь 2021
г.
![[]](/img/d/doroshew/con/c.jpg)