Почему происходит разряд идеального конденсатора если поле вне его равно нулю?

Question

[Mac-Laren]

Просьба помочь вопросом из курса физики.

При замыкании заряженного конденсатора проводником (через сопротивление) конденсатор разряжается. Разряд происходит как следствие разности потенциалов на обкладках конденсатора.

Мой внутренний вопрос возникает когда начинаю мыслить с позиции наличия электрического поля. В приближении идеального конденсатора поле за его пределами (межобкладочного пространства) всегда равно нулю E=0 (заряд сконцентрирован только на поверхности перехода метал-диэлектик). Т.е. на все электроны, которые не составляют поверхностый заряд на границе метал-диэлектрик, поле не действует.

Что меняется при соединении обкладок проводником, когда начинает течь ток? Согласно модели выше поле, действующее на электроны в выводах конденсатора также остается равным нулю (идеальный конденсатор).

Comments

[jcmvbkbc]

мой внутренний вопрос возникает, когда ты выделил произвольную область на рисунке, закрасил её другим цветом и объявил её "межобкладочным пространством": а всё остальное пространство таковым не является? А если конденсатор -- воздушный, т.е. в качестве диэлектрика использован воздух? А если он в вакууме?

А также когда ты пишешь

В приближении идеального конденсатора поле за его пределами (межобкладочного пространства) всегда равно нулю E=0

От этого утверждения легко прийти к противоречию: поскольку электрическое поле -- потенциальное, то работа по перемещению заряда в этом поле из одной точки в другую не зависит от пути по которому происходит это перемещение. Для поля не равного нулю внутри закрашенной зоны и раного нулю вне её это очевидно не так.

[Виктор]

Начинать обсуждение с конденсатора тут совершенно неправильно, конденсатор здесь - лишняя сущность. А ключевой вопрос таков:

Что меняется при соединении обкладок проводником, когда начинает течь ток?

Убираем конденсатор с его обкладками, заменяем на химический (или любой другой) источник тока, и... о чудо! ничего не меняется, ток через проводник всё равно идёт.
Так что разбираться надо с тем, почему в любом проводящем материале при приложении к его концам электрического поля начинает течь ток. С этим вопросом тут уже однажды разбирались, дали аж 5 ответов, и я в том числе (правда, вопрошающий ни один из этих ответов не отметил решением). А откуда берётся поле - от конденсатора или от литиевой батарейки - абсолютно без разницы.

Answer 1

[Ocelot]

Поля за пределами обкладок нет только у конденсатора бесконечной площади. Как только у обкладки появляется край, там идеальность нарушается, и появляется поле, способное тащить электроны по проводу. А по-настоящему идеальный (=бесконечный) конденсатор можно замкнуть только проводником, проходящим между обкладок. Откуда там возникает ток, надеюсь, понятно.

Answer 2

[Сергей Леонтьев]

В приближении идеального конденсатора поле за его пределами (межобкладочного пространства) всегда равно нулю E=0 (заряд сконцентрирован только на поверхности перехода метал-диэлектик).

Это ж теорема, доказанная, грубо говоря, решением уравнений Максвелла для конкретной конфигурации проводников, но в вашем вопросе конфигурация проводников существенно иная.

Что меняется при соединении обкладок проводником, когда начинает течь ток?

Распределение заряда, к примеру, распределение заряда в схеме:

S1, по совместительству, паразитный конденсатор, включенный параллельно основному. Так же можно поискать известное решение задачи о суммарной ёмкости параллельно включённых конденсаторов.