Condensatori
Buongiorno,
volevo chiedere un aiuto per questa domanda a risposta multipla di cui non sono sicuro della risposta, il testo cita:
Aumentando la distanza fra le armature di un condensatore, se ne modifica la capacità. Quali delle seguenti operazioni può ripristinare il valore iniziale della capacità?
a)aumentare la differenza di potenziale fra le armature.
b)inserire un foglio di plastica fra le armature.
c)far scorrere opportunamente le facce delle armature l'una sull'altra in modo da ridurre la superficie affacciata.
d)aumentare la carica sulle armature.
Secondo quello che ho capito sui condensatori la capacità dipende dalla superficie e dalla distanza delle armature ed anche dal dielettrico secondo la relazione:
Questa relazione deriva dalla definizione di capacità per un conduttore:
dove la capacità dipende dalla carica e dalla differenza di potenziale delle armature.
Da ciò guardando il quesito mi rimane in dubbio se per aumentare la capacità si possa aumentare la differenza di potenziale cioè risposta a) oppure inserire un dielettrico (in questo caso un foglio di plastica) che avrebbe proprio l'effetto di di aumentarne la sua capacità per effetto della diminuzione del campo elettrico tra le armature ovvero risposta b).
Chiedo un parere se qualcuno può aiutarmi.
Grazie
volevo chiedere un aiuto per questa domanda a risposta multipla di cui non sono sicuro della risposta, il testo cita:
Aumentando la distanza fra le armature di un condensatore, se ne modifica la capacità. Quali delle seguenti operazioni può ripristinare il valore iniziale della capacità?
a)aumentare la differenza di potenziale fra le armature.
b)inserire un foglio di plastica fra le armature.
c)far scorrere opportunamente le facce delle armature l'una sull'altra in modo da ridurre la superficie affacciata.
d)aumentare la carica sulle armature.
Secondo quello che ho capito sui condensatori la capacità dipende dalla superficie e dalla distanza delle armature ed anche dal dielettrico secondo la relazione:
C=$\epsilon_0 S/d$
Questa relazione deriva dalla definizione di capacità per un conduttore:
$C=Q/V$
dove la capacità dipende dalla carica e dalla differenza di potenziale delle armature.
Da ciò guardando il quesito mi rimane in dubbio se per aumentare la capacità si possa aumentare la differenza di potenziale cioè risposta a) oppure inserire un dielettrico (in questo caso un foglio di plastica) che avrebbe proprio l'effetto di di aumentarne la sua capacità per effetto della diminuzione del campo elettrico tra le armature ovvero risposta b).
Chiedo un parere se qualcuno può aiutarmi.
Grazie
Risposte
Ciao,
prendi quello che ti dico con il beneficio del dubbio.
Dalla formula $C = epsilon S/d$ si nota come aumentando la distanza fra le armature la capacitanza diminuisca. Pertanto il testo ci sta chiedendo come poterla aumentare.
Se aumentiamo $V$ tra le armature, secondo $C = Q/V$ abbiamo una diminuzione di $C$. Se incrementiamo $Q$ sembra quasi che ci sia un aumento. In realtà se cambi le cariche cambi anche la differenza di potenziale (e viceversa) perché stai facendo variare il campo elettrico interno al condensatore. In altre parole, la capacitanza rimane costante al variare di $Q$ e $V$. Quindi scartiamo questa risposta.
Per quanto riguarda la seconda opzione, mi pare che sia prassi inserire del materiale dielettrico per aumentarne la capacità. Di fatto, $epsilon = epsilon_0 epsilon_r$ e dunque la permittività aumenta se $epsilon_r > 1$, portando ad un relativo aumento di capacità secondo $C = epsilon S/d$. E' la plastica un materiale dielettrico? Credo proprio di sì, visto che il senso comune mi dice essere un isolante. Una breve ricerca online svela che la permittività relativa della plastica è circa 2.3, cioè maggiore di 1.
Infine, diminuire la supericie porta a una diminuzione della capacitanza, quindi non possiamo farlo.
La risposta è la B.
prendi quello che ti dico con il beneficio del dubbio.
Dalla formula $C = epsilon S/d$ si nota come aumentando la distanza fra le armature la capacitanza diminuisca. Pertanto il testo ci sta chiedendo come poterla aumentare.
Se aumentiamo $V$ tra le armature, secondo $C = Q/V$ abbiamo una diminuzione di $C$. Se incrementiamo $Q$ sembra quasi che ci sia un aumento. In realtà se cambi le cariche cambi anche la differenza di potenziale (e viceversa) perché stai facendo variare il campo elettrico interno al condensatore. In altre parole, la capacitanza rimane costante al variare di $Q$ e $V$. Quindi scartiamo questa risposta.
Per quanto riguarda la seconda opzione, mi pare che sia prassi inserire del materiale dielettrico per aumentarne la capacità. Di fatto, $epsilon = epsilon_0 epsilon_r$ e dunque la permittività aumenta se $epsilon_r > 1$, portando ad un relativo aumento di capacità secondo $C = epsilon S/d$. E' la plastica un materiale dielettrico? Credo proprio di sì, visto che il senso comune mi dice essere un isolante. Una breve ricerca online svela che la permittività relativa della plastica è circa 2.3, cioè maggiore di 1.
Infine, diminuire la supericie porta a una diminuzione della capacitanza, quindi non possiamo farlo.
La risposta è la B.
Ti ringrazio mi hai chiarito in modo semplice questo quesito.
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