Electricidad (Unidad 3) Ejercicio 10 Adicionales Capacitores

[maria_cer]

Hola!
Este ejercicio lo resolvi deduciendo:
El campo electrico entre las dos placas es uniforme y cte=> no varia por la distancia=> va a variar solamente por el diaelectrico
Supuse que antes de agregar el diaelectrico, habia vacio o aire (Er=1). Entonces, a partir de la formula de campo electrico, supuse que si a aquel valor (10 V/m), lo dividia por 4, iba a obtener el nuevo campo electrico. Asi me dio E=2,5V/m

Despues calcule la energia final planteando:
La Capacidad varia porque C=E0. Er. A/d
y como la distancia se duplica, y el Er se cuadriplica=>  c2=2xc1 
Entonces asi calcule la energia
Ef2=1/2.(2xc1).v2
 Si 1/2.c.v2=40mJ 
=> 1/2 (2xc1).v2=2x40mJ=80mJ

Esos resultados fueron a los que llegue. Después la consigna me pide que los exprese en las mismas unidades, pero tampoco entiendo como hacerlo, son diferentes...una es de energia y la otra es de tension
Gracias!

[miriamlaura]

Hola María,

Voy citando tu mensaje:

Dijiste:

El campo electrico entre las dos placas es uniforme y cte=> no varia por la distancia=> va a variar solamente por el diaelectrico

No es así: si se mantiene el valor de DeltaV, como en este caso, el dieléctrico no influye en el valor del campo.

Que el campo es uniforme, quiere decir que es el mismo campo *en todos los puntos*, en una misma situación dada. Pero si se cambia la distancia entre placas, cambia el valor del campo.... vuelve a ser uniforme, es decir: vuelve a haber un MISMO valor de campo en todos los puntos entre placas, pero OTRO valor.

El valor absoluto del campo dentro de un capacitor se calcula:

|E| = DeltaV/d

donde DeltaV es la diferencia de potencial entre las placas, y d la distancia entre las placas. En este caso, en la NUEVA situación, la distancia se duplica, por lo cual el campo da la mitad de lo que había antes (repito que sigue siendo UNIFORME, es decir, el nuevo valor se da en todos los puntos).

Dijiste:

Supuse que antes de agregar el diaelectrico, habia vacio o aire (Er=1). Entonces, a partir de la formula de campo electrico, supuse que si a aquel valor (10 V/m), lo dividia por 4, iba a obtener el nuevo campo electrico. Asi me dio E=2,5V/m

Esto es incorrecto por lo dicho arriba. Si se mantiene DeltaV, la presencia del dieléctrico no cambia el campo... lo que lo cambia es la diferente distancia entre placas. Fijáte en la expresión que dejé más arriba; esa expresión vale con o sin dieléctrico.

Dijiste:

Despues calcule la energia final planteando:
La Capacidad varia porque C=E0. Er. A/d
y como la distancia se duplica, y el Er se cuadriplica=> c2=2xc1

Esta parte está totalmente correcta.

Entonces asi calcule la energia
Ef2=1/2.(2xc1).v2
Si 1/2.c.v2=40mJ
=> 1/2 (2xc1).v2=2x40mJ=80mJ

Esta parte también está toda bien; siempre y cuando "V2" signifique V al cuadrado.

Dijiste:

Después la consigna me pide que los exprese en las mismas unidades, pero tampoco entiendo como hacerlo, son diferentes...una es de energia y la otra es de tension

Cuando dicen "mismas unidades", no se refiere a que tengan las mismas unidades entre sí. Se refieren a que las respuestas están en las mismas unidades dadas antes de la pregunta... es decir: el campo eléctrico en Volt/metro y la energía en miliJoule.

Aclaro: las unidades de campo eléctrico no es lo mismo que unidades de tensión: El campo se mide en Volt/metro (que es lo mismo que Newton / Coulomb), y la tensión, o voltaje, en Volt.

Espero haber respondido tu duda; avisáme si tenés más preguntas.

Saludos,
Miriam