Carga de un condensador parcialmente relleno

De Laplace

Contenido 1 Enunciado 2 Solución 2.1 Campos inmediatamente después de la conexión 2.2 Campos en el estado estacionario 2.3 Evolución en el periodo transitorio 2.4 Potencia y energía durante el periodo transitorio 2.5 Comportamiento en corriente alterna 2.5.1 Corriente, impedancia y circuito equivalente 2.5.2 Energía en corriente alterna

1 Enunciado

Entre dos placas planas y paralelas separadas una distancia a + b se coloca una capa de espesor a de un medio de permitividad y conductividad σ. El resto del espacio lo ocupa una capa de espesor b vacía.

En el instante t = 0 se conecta una diferencia de potencial V₀.

1. ¿Cuánto valen , y inmediatamente después de conectar el potencial?
2. ¿Cuánto valen un tiempo largo después de que se haya establecido?
3. ¿Cuánto valen en cualquier instante?
4. Potencia y energía durante el periodo transitorio
5. Si en lugar de una tensión escalón se aplica durante un largo periodo de tiempo un voltaje alterno V = V₀cos(ωt)
   1. ¿Cuánto vale la corriente que llega al elemento? ¿Cuál es la impedancia del sistema? ¿Y el circuito equivalente?
   2. ¿Cuanto vale la energía aportada por el generador en un periodo? ¿En qué se emplea esta energía?

2 Solución

2.1 Campos inmediatamente después de la conexión

2.2 Campos en el estado estacionario

2.3 Evolución en el periodo transitorio

2.4 Potencia y energía durante el periodo transitorio

2.5 Comportamiento en corriente alterna

2.5.1 Corriente, impedancia y circuito equivalente

2.5.2 Energía en corriente alterna