Lastra dielettrica che si muove tra le armature di due condensatori
Non riesco a capacitarmi di come risolvere un esercizio di fisica 2:
Due condensatori piani eguali, aventi armature quadrate di lato $l=20cm$ distanti $h=5mm$, sono connessi a due generatori che mantengono una d.d.p. $V_{1}=500V$ ai capi del primo e $V_{2}=1000V$ ai capi del secondo. Una lastra di dielettrico, di dimensioni $20 * 20 * 0.5 cm^{3}$, densità $\rho = 1.5*10^{3} (kg)/m^{3}$ e costante dielettrica relativa $k = 5$, può scorrere senza attrito tra le armature, mantenendo sempre un estremo dentro un condensatore e uno dentro l'altro. Calcolare il tempo impiegato dalla lastra per compierre un tratto $x=5cm$ se al tempo $t=0$ è ferma e la densità di carica di polarizzazione sulla lastra.
come fa la lastra a muoversi sull'asse x se il campo elettrico esercitato dalle armature del condensatore è perperndicolare alla lastra??
Due condensatori piani eguali, aventi armature quadrate di lato $l=20cm$ distanti $h=5mm$, sono connessi a due generatori che mantengono una d.d.p. $V_{1}=500V$ ai capi del primo e $V_{2}=1000V$ ai capi del secondo. Una lastra di dielettrico, di dimensioni $20 * 20 * 0.5 cm^{3}$, densità $\rho = 1.5*10^{3} (kg)/m^{3}$ e costante dielettrica relativa $k = 5$, può scorrere senza attrito tra le armature, mantenendo sempre un estremo dentro un condensatore e uno dentro l'altro. Calcolare il tempo impiegato dalla lastra per compierre un tratto $x=5cm$ se al tempo $t=0$ è ferma e la densità di carica di polarizzazione sulla lastra.
come fa la lastra a muoversi sull'asse x se il campo elettrico esercitato dalle armature del condensatore è perperndicolare alla lastra??
Risposte
La lastra si muove perchè l'energia del sistema varia in funzione della posizione della lastra, c'è una forza che spinge verso stati ad energia minore (la forza è il gradiente del potenziale)
In ogni caso il potenziale ha un'espressione del tipo V=Eh visto che siamo tra le lastre di un condensatore, con E = f(y), e poiché la derivata di una costante è 0 ne deriva che la componente del gradiente di V = g(y) sull'asse x è 0?! Puoi essere più chiaro per favore?
Non parlavo del potenziale del campo elettrostatico.
Pensa ad un caso più semplice: un condensatore carico, isolato, con armature nel vuoto. Questo ha una certa energia.
Se introduci una lastra di dielettrico la ddp diminuisce, e l'energia anche. L'eccedenza dove pensi che vada a finire? La lastra viene attratta fra le armature, acquista energia cinetica. Tutte le forze in gioco sono conservative.
Pensa ad un caso più semplice: un condensatore carico, isolato, con armature nel vuoto. Questo ha una certa energia.
Se introduci una lastra di dielettrico la ddp diminuisce, e l'energia anche. L'eccedenza dove pensi che vada a finire? La lastra viene attratta fra le armature, acquista energia cinetica. Tutte le forze in gioco sono conservative.
Ho postato una nuova domanda sul forum molto più consona ai dubbi che mi riguardano, ti ringrazio per i suggerimenti!
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