Condensatori in Serie
Buongiorno, esercitandomi per sostenere l'esame di fisica 2 mi sono imbattuto in vecchie prove di esame dell'Università di Padova, con annesse soluzioni, ma non capisco una cosa : perché nei punti b) e c) va a considerare la Carica Complessiva della Serie di Condensatori come la Carica sul Condensatore 2 ( punto b) e come la Carica sul Condensatore 1(punto c) ?
Incollo il testo:
Un sistema costituito da un condensatore piano di capacità C1 = 9⋅10–10 F (superficie delle
armature Σ = 0.1 m², distanza tra le armature h) in serie ad un condensatore sferico di
capacità C2 = 5⋅10–10 F (raggio dell’armatura esterna R2 = 0.2 m) è collegato ad un
generatore di forza elettromotrice Vo = 80 V. Determinare:
a) la distanza h tra le armature del condensatore piano;
b) la densità superficiale di carica σ2 presente sulla superficie di raggio R2 del
condensatore sferico.
Successivamente si riempie il condensatore piano con un materiale dielettrico di costante
dielettrica relativa k = 4. Calcolare:
c) la differenza di potenziale ∆V’1 presente ai capi del condensatore piano;
Soluzioni:
b) \(\displaystyle Ctot=(1/C1+1/C2)^-1 ; Q=CtotV0 ; σ=Q/(4πR^2) \)
c) \(\displaystyle Ctot'=(1/kC1+1/C2)^-1 ; Q'=Ctot'V0 ; ΔV1'=Q'/(kC1) \)
Incollo il testo:
Un sistema costituito da un condensatore piano di capacità C1 = 9⋅10–10 F (superficie delle
armature Σ = 0.1 m², distanza tra le armature h) in serie ad un condensatore sferico di
capacità C2 = 5⋅10–10 F (raggio dell’armatura esterna R2 = 0.2 m) è collegato ad un
generatore di forza elettromotrice Vo = 80 V. Determinare:
a) la distanza h tra le armature del condensatore piano;
b) la densità superficiale di carica σ2 presente sulla superficie di raggio R2 del
condensatore sferico.
Successivamente si riempie il condensatore piano con un materiale dielettrico di costante
dielettrica relativa k = 4. Calcolare:
c) la differenza di potenziale ∆V’1 presente ai capi del condensatore piano;
Soluzioni:
b) \(\displaystyle Ctot=(1/C1+1/C2)^-1 ; Q=CtotV0 ; σ=Q/(4πR^2) \)
c) \(\displaystyle Ctot'=(1/kC1+1/C2)^-1 ; Q'=Ctot'V0 ; ΔV1'=Q'/(kC1) \)
Risposte
Non è la somma delle cariche presente sui due condensatori; come leggi nella soluzione, ha considerato la differenza di potenziale ai capi dell'intero sistema di condensatori, per cui ciò che ricava è la carica complessiva del sistema di condensatori (che se sono in serie coincide con la carica su ciascun condensatore)