Измерить оставшийся заряд на одной обкладке конденсатора другим

Практическая задача по физике: измерить оставшийся заряд на одной обкладке конденсатора другим конденсатором.

Имеем первоначальный конденсатор с емкостью С1 с диэлектриком между обкладками с зазором d1 заряженный источником постоянного напряжения U1 и отключенный от него в последствии. Конденсатор С1 полностью окружен тем же диэлектриком, что и между обкладками у него. Но с внешней стороны слой диэлектрика d2 намного больше/толще.

У конденсатора С1 убрали одну из обкладок (+ или -) и поместили оставшуюся конструкцию в более крупный конденсатор С2, в котором одна из обкладок встала на место ранее удаленной С1, а вторая обхватила всю первоначальную конструкцию С1 с внешней стороны. В итоге получился трехслойный пирожок из внешнего С2 и оставшейся одной обкладкой С1 внутри С2. Причем одна из обкладок находится ближе к ставшейся от С1 на расстоянии d1, а вторая обкладка С2 на расстоянии d2 с другой стороны.

На С2 прикладываем напряжение U2. Оставшаяся обкладка С1 никуда не подключена и остается полностью изолирована внутри диэлектрика между обкладками С2.

Нужно рассчитать какая сила притяжения / отталкивания будет действовать на обкладку конденсатора С2, которая расположена ближе к оставшейся обкладке С1.

Площади обкладок S1 и S2:

а) равны

б) S2 намного больше S1 (пусть в 10 раз)

в) одна из обкладок С2, которая радом с S1, по площади равна S1, а вторая намного больше S1 (в 100 раз).

S1 и S2 центрированы относительно одной оси. Обкладки C1 и C2 параллельны. Недостающие данные типа эпсилон диэлектрика и др. сами добавьте. Заряд не известен. U2 все время включен.

Будет ли продолжать действовать сила на ближнюю обкладку С2, если d2 -> oo (стремиться к бесконечности, просто убрали дальнюю обкладку)?

0

0