¿Cuántos campos eléctricos diferentes existen entre un condensador de placa paralela y un dieléctrico? ¿Por qué es intuitivo agregar el potencial debido a cada campo eléctrico para obtener el potencial total del capacitor (con dieléctrico)?

Supongo que el dieléctrico tiene un grosor constante y está emparedado entre las placas.

Solo hay un campo eléctrico. Es fácil cometer el error de pensar que las diferentes fuentes de campos eléctricos producen campos diferentes en el mismo espacio. Esto no puede suceder. Solo puede haber una cantidad y dirección de campo eléctrico en cualquier punto dado. Será uniforme en el espacio entre una placa de condensador y la superficie de un dieléctrico paralelo.

Lo que probablemente esté preguntando es el hecho de que si considera el campo eléctrico que se produciría solo con las placas paralelas y luego el campo eléctrico que se produciría solo con el dieléctrico polarizado, puede encontrar el campo real agregando estos.

Por supuesto, es un poco más complicado que eso porque el dieléctrico solo está polarizado en presencia de otro campo eléctrico, pero si se conoce la cantidad de polarización que tendrá lugar, se puede usar junto con el campo que habría sido producido por las placas cargadas solo para calcular el campo eléctrico real.

Las contribuciones de campo eléctrico son siempre aditivas como vectores. Esto se debe a que son equivalentes a las fuerzas por cargas de prueba eléctricas, y las fuerzas son aditivas como vectores.

Campos eléctricosCondensadoresElectricidadelectromagnetismoElectrónicaFísica

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Si miramos la ecuación para potencial

[matemáticas] \ phi (\ mathbf r, t) = \ frac {1} {4 \ pi \ epsilon_0} \ int_ \ Omega \ frac {\ rho (\ mathbf r ‘, t’)} {| \ mathbf r – \ mathbf r ‘|} \, \ mathrm {d} ^ 3 \ mathbf r’ [/ math]

dónde

[matemática] t ‘= t – \ frac {| \ mathbf r – \ mathbf r’ |} {c} [/ math]

Esa es una ecuación bastante complicada. Sin embargo, es una integración sobre el volumen Ω que contiene la carga que crea el potencial. Si ese volumen se separa en dos subvolúmenes disjuntos, entonces el potencial es simplemente igual a la integral sobre el primer subvolumen más la integral sobre el segundo subvolumen. Si el primer subvolumen incluye solo la carga de la fuente n. ° 1 y el segundo subvolumen contiene carga solo de la fuente n. ° 2, entonces es obvio que el potencial en un punto es la suma del potencial calculado a partir de la fuente n. ° 1 y el potencial calculado de la fuente # 2.

En el caso de un condensador, la fuente n. ° 1 es la carga en las placas y la fuente n. ° 2 es la carga en el dieléctrico. Aunque las placas están en contacto con el dieléctrico, podemos suponer que existe una pequeña separación entre las placas y el dieléctrico para poder dividirlas en volúmenes disjuntos.

Dado que la carga en el dieléctrico es una función lineal de la carga en las placas, el potencial también es una función lineal de la carga en las placas.

Nicolas Montoya

Siempre debe haber dos campos, uno positivo y otro negativo que estén separados por un dieléctrico … y la capacidad total se mide por la cantidad de esos campos que pueden transportar ambas cargas.

Nicolas Montoya

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