Sistema de dos condensadores en paralelo (F2GIA)
De Laplace
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+ | Al estar asociados en paralelo, cada conductor de un condensador será equipotencial con uno de los conductores del otro. De esta forma, al conectar el sistema a una batería, en ambos condensadores existirá idéntica diferencia de potencial <math>\Delta V</math>. En consecuencia, cada condensador adquirirá la carga correspondiente a su capacidad. Si la diferencia de potencial provocada por la batería es de <math>12\,\mathrm{V}\,</math>, dichas cargas serán: | ||
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+ | <center><math>Q_1=C_1\!\ \Delta V= 54\,\mathrm{nC}\ \mathrm{;}\,\quad Q_2=C_2\!\ \Delta V= 18\,\mathrm{nC} | ||
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Revisión de 17:09 20 abr 2012
1 Enunciado
Dos condensadores planos, ambos de la misma sección y con aire entre los planos, tienen capacidades eléctricas y . Los condensadores están conectados formando una asociación en paralelo, que se mantendrá en todo momento. La asociación descrita se conecta a una batería adquiriendo los condensadores una diferencia de potencial . Después, se desconecta la asociación de la batería y se rellena todo el espacio existente entre las placas del segundo condensador (C2) con un material de constante dieléctrica κ desconocida, y que soporta un campo eléctrico de antes de la ruptura dieléctrica.
- ¿Cuál debe ser el valor de κ para que la nueva diferencia de potencial en los condensadores de la asociación sea ?
- Teniendo en cuenta que el aire sólo soporta un campo de , calcular la relación entre la energía máxima que puede almacenar la asociación en paralelo de los dos condensadores en la situación final (cuando el segundo condensador está relleno del dieléctrico), y la energía máxima correspondiente a la situación inicial de los condensadores con aire.
2 Solución
Al estar asociados en paralelo, cada conductor de un condensador será equipotencial con uno de los conductores del otro. De esta forma, al conectar el sistema a una batería, en ambos condensadores existirá idéntica diferencia de potencial ΔV. En consecuencia, cada condensador adquirirá la carga correspondiente a su capacidad. Si la diferencia de potencial provocada por la batería es de , dichas cargas serán: