Se carga un capacitor plano cuyas láminas están separadas por aire (er = 1) conectándolo a una fuente de tensión continua. Se desconecta luego el capacitor de la fuente, se lo aísla y se introduce entre sus placas un plástico descargado de espesor igual a la distancia entre placas y constante dieléctrica relativa igual a 20. Si para la primera situación, llamamos C1 a la capacidad del capacitor y Ep2 a la energía potencial electrostática almacenada y C2 y Ep2 a las mismas magnitudes en la segunda situación, se verifica que:
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a)
C1 = C2; Ep2 = Ep1 |
b) C2 =
20 C1; Ep2 = 20 Ep1 |
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b)
C1 = C2; Ep2 = 20 Ep1 |
d) C2 =
C1 / 20; Ep2 = Ep1 / 20 |
|
█ e) C2 = 20 C1; Ep2 = Ep1 / 20 |
f) C2 =
20 C1; Ep2 = 400 Ep1 |
Capacidad
C = εr εo A
/ d
Donde
C =
capacidad del capacitor
εr = constante dieléctrica
relativa
εo = permitividad del vacío
A =
área de las placas del capacitor
d =
separación entre las placas
Esta
ecuación vale para ambas situaciones
C1 =
1 εo A / d
C2 =
20 εo A / d
El
cociente entre ambas capacidades
C2 /
C1 = 20 à C2 = 20 C1
Energía potencial
electrostática almacenada (Ep)
Ep = 1 /2 Q^2 / C
Donde
Ep = energía potencial electrostática almacenada
Q =
carga
C =
capacidad
Esta
ecuación vale para ambas situaciones
Ep1
= 1 / 2 Q^2 / C1
Ep2
= 1 / 2 Q^2 / C2
El
cociente entre ambas energías y con Q = constante (se desconectó la fuente)
Ep2 /Ep1 = C1 / C2 = 1/20 à Ep2 = Ep1 / 20
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