Condensatore riempito per metà con due dielettrici

MrEngineer

"Un condensatore piano con armature quadrate di lato $L$ e distanti $d$ è riempito per metà da un
materiale con costante dielettrica relativa $k_1$ e per l’altra metà da un materiale con $k_2$ come
mostrato in figura (spoiler). a) Calcolare la capacità del condensatore. b) Se tra le armature viene applicata
una d.d.p. $V_0$ calcolare l’energia elettrostatica del sistema.
Siano: $L=0.707$ $m$, $d=1$ $cm$, $k_1=2.5$, $k_2=5.5$, $V0=300$ $V$".

Non mi è molto chiara una cosa; innanzitutto, i due condensatori che posso considerare tra le armature, saranno in serie o in parallelo?

L'immagine non rende giustizia ma credo che la faccia "frontale" debba essere considerato come un quadrato di lato $L/2$ o sbaglio?

Grazie di cuore per le dritte!

Risposte
mgrau
sono due condensatori, con armature rettangolari con lati L e L/2 e distanza d, in parallelo.
Con ciò mi pare di aver risposto anche alla seconda domanda, se ho capito bene: cos'è la faccia "frontale"? Quella costituita dalle armature? E allora perchè dovrebbe essere un quadrato? Un quadrato di lato L, diviso a metà, ti pare un quadrato di lato L/2?

MrEngineer
Ma da cosa si capisce che sono in parallelo? :oops:

mgrau
Quando due condensatori sono in parallelo e quando in serie? Prova a dirlo tu.

MrEngineer
In parallelo hanno la stessa differenza di potenziale tra le armature, in serie hanno invece la stessa carica. Dall'elettrotecnica, elementi in serie sono attraversati dalla stessa corrente.

mgrau
"MrEngineer":
In parallelo hanno la stessa differenza di potenziale tra le armature

Ok, anzi veramente è di più: sono attaccati agli stessi punti. E qui non è così? Le armature dei due condensatori sono le due metà dello stesso conduttore...

MrEngineer
Ho qualche problema a immaginare questi due condensatori a livello proprio visivo :(
Anche perchè, cercando online, ho trovato qualche altro esercizio che a me sembra simile, ma in cui si parla di condensatori in serie :?: :?: :?:

mgrau
Un esercizio simile, che conduce però a due condensatori in serie, sarebbe se il dielettrico riempisse per metà SPESSORE (d/2) tutta la superficie di una faccia

MrEngineer
Esatto! Però non riesco a immaginare questa situazione anche visivamente :(

mgrau
Per il problema originale: pensa di tagliare a metà le armature, lasciando da una parte quelle col dielettrico, e dall'altra quelle senza. Poi colleghi le due metà di sopra con un filo e lo stesso di sotto. Hai due condensatori in parallelo.
Per il problema variato: immagina di inserire, nella superficie di separazione fra dielettrico e vuoto una coppia di armature aggiuntive sovrapposte, di separarle, e collegarle con un filo. Hai due condensatori in serie.

MrEngineer
Grazie @mgrau, adesso va un pochino meglio!

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