Пластины заряженного конденсатора соединены тонким изогнутым проводником. Как направлен ток между точками \(A\) и \(B\)? Как это согласовать с направлением поля в конденсаторе?
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Верхняя пластина заряжена положительно, нижняя — отрицательно. Провод соединяет их «сбоку», дугой. Пока конденсатор разряжается, ток в проводе течёт от \(+\) к \(-\). Точка \(A\) лежит ближе к верхней пластине, точка \(B\) — ближе к нижней, поэтому вдоль провода ток идёт от \(A\) к \(B\): сначала прочь от конденсатора по верхней части дуги, потом вниз и обратно к нижней пластине.
Поле между пластинами направлено от плюса к минусу, то есть вниз. На участке провода, который смотрит «внутрь» промежутка, это поле, казалось бы, встречно току. Противоречия нет по двум причинам.
Во-первых, провод занимает не зазор конденсатора, а область снаружи пластин, где картина поля совсем другая: линии \(\mathbf{E}\) вылезают из края плюсовой пластины, огибают и входят в край минусовой. Вдоль изогнутого провода касательная составляющая \(\mathbf{E}\) как раз направлена по току — иначе тока бы не было (\(j=\lambda E_\parallel\)).
Во-вторых, разряжающийся провод — не эквипотенциаль. По нему бежит ток, и потенциал плавно падает от верхней пластины к нижней. «Скачок» напряжения конденсатора размазан вдоль всей длины провода, а не сосредоточен в зазоре.
Коротко: поле конденсатора живёт в зазоре и разряжает обкладки через смещение; поле в проводе живёт в металле и гонит электроны. Это два разных участка пространства.