Esercizio su condensatori Fisica 2

[tkomega]

In figura è rappresentato un condensatore a piatti piani e paralleli. Il condensatore è inizialmente caricato tramite una batteria di f.e.m. $ V=10 V $. Successivamente al centro del condensatore (come mostrato in figura) è inserita una piastra di materiale conduttore isolata dai piatti del condensatore stesso. Sapendo che la superficie A dei piatti è pari a $ A=10 cm^2 $ che la distanza tra i piatti è $ d=1mm $ e che lo spessore della piastra metallica (che ha la stessa superficie dei piatti del condensatore) è pari a $ x=0.1mm $, determinare la differenza di potenziale che si genera tra uno dei piatti e la piastra metallica conduttrice dopo che questa è stata interamente introdotta. Si consideri sia il caso in cui la piastra viene introdotta con la batteria collegata al condensatore già carico che il caso in cui la piastra viene introdotta dopo aver caricato il condensatore e scollegato la batteria.

Risolvo il caso in cui la piastra viene introdotta dopo aver scollegato la batteria, in cui cioé V rimane costante:
se il potenziale V rimane costante, si ha: $ (Aepsilon_0)/(d-x) = Q/V => V= (Q(d-x))/(epsilon_0 A) $
Se la DDP è costante, si dividerà sulle due armature per cui : $ V_(C_1)=5 V $ ma la carica Q aumenterà : $ Q=CV = (epsilon_0 A)/(d-x) = 9.8 * 10^(-9) C $

Come imposto invece la risoluzione qunado la batteria rimane collegata alla piastra ?

[RenzoDF]

La differenza di potenziale V fra le armature rimane costante nel caso la batteria rimanga collegata, nel caso sia scollegata rimangono costanti le cariche Q+ e Q- sulle due armature, visto che non hanno modo di andarsene altrove.