Autor Tema: Condensadores

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27 Febrero, 2020, 08:52 pm
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Zionira

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Hola buenos días,
mi pregunta es la siguiente:
Tengo el siguiente problema de condensadores y mi duda era ¿Cuál es la diferencia en el cálculo de la energía electrostática cuando tenemos un suministro constante de energía, es decir, un potencial constante, y cuando se nos deja de suministrar? Sinceramente no entiendo la diferencia:

Por si acaso, dejo aquí el problema, gracias de antemano!!

Citar
Un condensador plano con distancia entre láminas de 2cm está cargado un potencial 3000V.
El área de las láminas es de 100 cm2

a) ¿Cuál es la intensidad de campo entre las láminas si éstas se han separado hasta 5cm sin
desconectar la fuente de tensión? Calcular la energía del condensador antes y después de
separar las láminas. 
b) Resolver el apartado anterior si antes se desconecta la fuente de tensión y después se
separan las láminas.

También dejo mis soluciones:
Citar
a)\( E_(antes) = 1/2QV = \frac{V^2S\epsilon_0}{2*d_i}=2 *10^(-5) J 
   E_(despues) = 1/2QV = \frac{V^2S\epsilon_0}{2*d_f}=7.97*10^-6 J \)
b)Lo mismo pero con Q fija, sacada a partir de V=3000V por tanto:
\( E_(antes) = 1/2QV = \frac{Q^2d_i}{2S\epsilon_0}=2*10^(-5) J 
    E_(despues) = 1/2QV =\frac{Q^2d_f}{2S\epsilon_0}=5*10^-6 J \)
 

29 Febrero, 2020, 08:20 am
Respuesta #1

martiniano

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Hola.

¿Cuál es la diferencia en el cálculo de la energía electrostática cuando tenemos un suministro constante de energía, es decir, un potencial constante, y cuando se nos deja de suministrar? Sinceramente no entiendo la diferencia:

¡Pues si las ecuaciones para las energías las has sacado bien! Lo único es una errata en la energía final del b), a mí me sale \( 5\cdot{10^{-5}}J \). Tiene que ser mayor que la inicial porque cuanto más separes las placas mayor es el golpe que se dan si las dejases libres.

La diferencia entre lo que pasa en cada apartado es que en el a), la capacidad del condensador y la carga de sus caras van cambiando a medida de que las separas para mantener constante la diferencia de potencial entre ellas según \( Q=CV \). Sin embargo, en el b), lo que cambia es la capacidad y la diferencia de potencial y lo que se mantiene constante la carga de las caras, que ya no puede transportarse de una cara a otra ya que están aisladas entre ellas.

No sé si era esto lo que preguntabas, ya que es precisamente lo que hay que aplicar para sacar las ecuaciones que has sacado.

Epsero que te sirva. Un saludo.