Esercizio su condensatore con dielettrico tra le armature

luiginapoli47
Un condensatore piano è costituito da due armature piane di area S poste a distanza d. Tra di esse
viene posto un dielettrico di costante dielettrica relativa variabile $εr=1.1(1+x/d)$. Calcolare la
capacità del condensatore. Calcolare il campo elettrico tra le armature se ad esso viene applicata una
tensione V. (d=0.1 mm, S=4 cm2, V=140 V)

io ho ragionato in questo modo:
ho diviso il condensatore in due condensatori uno con il dielettrico tra le armature e uno con il vuoto; considerando x lo spessore del dielettrico ho:

$C_1=(\epsilon_r\epsilon_0S)/x$
$C_2=(\epsilon_0S)/d-x$

quindi ho $C=(\epsilon_r\epsilon_0S)/(x(1-\epsilon_r)+\epsilon_rd)$

il potenziale essendo pari a V ho pensato di usare la relazione $V=Ed$ solo che non so come procedere da qui in avantii

Risposte
luiginapoli47
quindi $Q_f=CV=(1,1\epsilon_0S)/(dln(2))V$ quindi questa dovrebbe essere la carica libera; ora cosa dovrei fare dovrei usare la relazione $E=E_0-E_p$??

RenzoDF
Ti ho già detto cosa fare.

luiginapoli47
si solo che non ho capito di che superficie stai parlando???

RenzoDF
Una superficie che racchiuda quella carica libera $Q_f$ e quindi, visto che la carica libera sarà localizzata sulle armature, quale potrebbe essere?


luiginapoli47
la superficie delle armature S giusto??

luiginapoli47
te lo giuro sarò io ma non sto capendo cosa devo fare una volta trovato $Q_f$
non capisco che formula devo usare più che altro, cosi almeno da capire a che superficie stai facendo riferimento, scusami davvero tanto ma non riesco a capire!!!!!

RenzoDF
Ripeto, devi usare il fatto che il flusso dello spostamento elettrico $D$ attraverso una superficie chiusa è uguale alla sola carica libera contenuta nella stessa, di conseguenza se come superficie scegliamo (per esempio e per convenienza) quella di un parallelepipedo retto, con una faccia parallela alle armature, ma che ne contiene solo una delle due, il suddetto flusso sarà pari a $Q_f$ ... dal quale otterrai $D$ e poi $E$.

luiginapoli47
quindi praticamente dovrei usare questa formula $\int E*dS=Q_f/\epsilon_0$???
dove attraverso l'integrazione dS sarà uguale alla superficie del parallelepipedo??

RenzoDF
No.

Sono sempre più convinto che tu non legga le mie risposte. :) ... e l'ho pure sottolineata la parte importante.

Ti sembra che quello che ho sottolineato corrisponda alla tua relazione integrale?


luiginapoli47
vedi che non è che non leggo il fatto è che non riesco a capire a che formula stai facendo riferimento tutto qui!!!
questa formula che mi hai scritto non la so.
D a cosa equivale??

RenzoDF
Non mi dirai che sul tuo testo di riferimento non si parla di spostamento o induzione elettrica. :shock:

Giusto per non allungare il discorso, $\vecD=\epsilon_0\vecE+\vecP$ che, nel nostro caso può essere scritta come $\vecD= \epsilon_0 \epsilon_r \vecE$ e intendevo suggerirti che il flusso $\Phi(D)=DS=Q_f$, ad ogni modo, se non conosci lo spostamento elettrico saprai che in presenza di un dielettrico la legge di Gauss applicata a una superficie chiusa che racchiuda un'armatura si scriverà

$\oint_S \vecE*\text{d}\vecS=Q_f/(\epsilon_0\epsilon_r)$

luiginapoli47
te lo giuro il nostro prof molto probabilmente avrà saltato questo argomento comunque a questo punto penso che bisogna risolvere quella formula che mi hai dato scrivendo il dS come quella di un parallelepipedo giusto??

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