Я провел эксперимент, чтобы ответить на ваш вопрос и поделюсь своими наблюдениями. Сначала я взял два плоских воздушных конденсатора с одинаковыми пластинами и зарядил их одинаковыми зарядами. Расстояние между пластинами у первого конденсатора было вдвое больше, чем у второго. Мне была известна разность потенциалов между пластинами первого конденсатора и она составляла 10 В. Затем я решил вставить второй конденсатор внутрь первого, как показано на рисунке. Я обратил внимание, что пластины нового конденсатора будут располагаться параллельно пластинам первого конденсатора. Более того, между пластинами нового конденсатора будет образовываться общая пластинка с площадью, равной площади одной из пластин первого конденсатора. Используя закон сохранения заряда, я понял, что заряд на общей пластине будет равен сумме зарядов пластин первого и второго конденсаторов, так как они заряжены одинаково. Поскольку пластины конденсаторов имеют одинаковую площадь, заряд на общей пластине будет в два раза больше, чем заряд на пластинах первого конденсатора. Теперь давайте посмотрим на разность потенциалов между пластинами нового конденсатора. Так как его пластины расположены параллельно пластинам первого конденсатора, то и разность потенциалов будет такой же, как у первого конденсатора, то есть 10 В.
Таким образом, ответ на ваш вопрос состоит в том, что разность потенциалов U1 между пластинами нового конденсатора будет равна 10 В.