Tema 08: El campo eléctrico	Subtema 05: Condensadores		08_05_005
Origen: Burbano, 27, 27	Nivel: 1/3	Condensador plano dieléctrico
Un condensador plano tiene una superficie de placa de 150 cm² separadas 2 mm. Se carga con una d.d.p. de 1000 V, y se desea saber la carga y la energía almacenadas. A continuación se desconecta de la tensión y sin dejar que se descargue se rellena el espacio entre placas con un materail de constante dieléctrica relativa de valor 3. Se desea saber la nueva capacidad, la d.d.p. existente entre las placas y la energía almacenada.

S O L U C I Ó N:

(A)

Q = C₀V₀ = (ε₀ A / d) V₀ = (150 10⁻⁴ 10³) / (4 π 9 10⁴ 2 10⁻³) = 6,6 10⁻⁸ C

V=1/2 C₀V₀² = ½ (150 10⁻⁴) / ( 4 π 9 10⁹ 2 10⁻³) 10⁶ = 3,3 10⁻³ J

(B)

C = ε' C₀ = (3 150 10⁻⁴) / ( 4 π 9 10⁹ 2 10⁻³) = 19,6 10⁻¹¹ F

Al llenar el espacio entre las placas con otro material, la Q permanece constante, y como la capacidad se multiplica por ε' el voltaje quedará dividido por tres.

La energía aumenta en un factor 3 debido al aumento de capacidad, pero queda dividida en un factor 3² debido a la disminución del voltaje, así que en total disminuirá en un factor de 3.

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