Equilibrio fra due armature di un condensatore

[bug54]

Salve,
chiedo un aiuto per il seguente problema.
Un condensatore piano si area $S$ ha le armature disposte orizzontalmente, quella inferiore è fissa mentre l'altra è appesa ad una molla di costante k. Il condensatore viene caricato ad una certa tensione V e poi viene disinserito.In condizioni di equilibrio la distanza fra le armature è d. Si calcoli la distanza d' di equilibrio fra le armature nelle seguenti condizioni:
a) l'armatura inferiore viene ricoperta da uno strato di olio di costante dielettrica $\epsilonr$ e spessore $d'' b) il condensatore si trova completamente immerso in olio.
Per il punto a) la distanza non dovrebbe variare ma perchè ?
b) dovrebbe essere

come fare?

[Maurizio Zani]

Il peso dell'armatura rimane lo stesso, quindi immagino che la diversa forza elastica debba essere compensata da una diversa forza elettrica (che della prima avrà pari modulo)

[RenzoDF]

"zorrok": ... Per il punto a) la distanza non dovrebbe variare ma perchè ?

Semplicemente perché l'armatura superiore non si "accorge" dell'inserimento del dielettrico sopra la lastra inferiore, puoi spiegartelo considerando che il campo elettrico in prossimità dell'armatura superiore non varia e quindi non varia la forza sulla carica dell'armatura, oppure puoi vederla dal punto di vista energetico notando che nemmeno l'energia specifica per unità di volume associata al campo non cambia e come ben sai la forza puoi calcolarla anche dalla variazione di energia associata ad uno spostamento infinitesimo dell'armatura. Nel secondo caso, ovvero nel caso di immersione nell'olio, il campo elettrico varia e varia pure l'energia specifica associata al campo e quindi la forza cambia, portando ad una variazione di distanza fra le armature.
Chiaramente il bilancio energetico globale dovrà tenere in conto degli scambi energetici del sistema con il "mondo esterno".

[bug54]

grazie tanto

[RenzoDF]

Prego.

Non è che saresti così gentile da postare la soluzione per i lettori del Forum?