Condensadores de tensión y de placas paralelas

Supongamos que tenemos dos placas paralelas (cada una de área A ) espaciado con la distancia d 1 actuando como un capacitor de placas paralelas dentro de un circuito. Si el condensador está conectado a una fuente de alimentación con voltaje constante V s , la carga positiva se acumulará en la placa paralela conectada al terminal positivo y la carga negativa se acumulará en la placa conectada al terminal negativo. Esto creará una diferencia de potencial eléctrico entre las dos placas.

¿Continúa este proceso hasta que el voltaje V t entre las placas es igual a V s , y si no, ¿cómo podemos calcular el voltaje terminal? Supongamos que acercamos las placas a la distancia d 2 . ¿Será el voltaje terminal idéntico al de d 1 ?

Respuestas (1)

¿Cómo podemos calcular el voltaje terminal?

Como se plantea el problema, la pregunta se responde a sí misma:

el condensador está conectado a una fuente de alimentación con voltaje constante V s

(énfasis mío). Por KVL, el voltaje a través del capacitor es el voltaje a través de la fuente de poder que es la constante V s .

Supongamos que acercamos las placas a la distancia d2. ¿Será el voltaje terminal idéntico al de d1?

Sí, ya que el voltaje a través del capacitor es la constante V s .

Sin embargo, dado que al cambiar la distancia entre las placas cambia la capacitancia, habrá una corriente a través del capacitor proporcional a la tasa de cambio de la capacitancia:

q = C V

d q d t = I C = C d V s d t + V s d C d t

Como se estipula que el voltaje es constante, el primer término del lado derecho es cero.

Sin embargo, incluso con un voltaje constante a través del capacitor, puede haber una corriente en el capacitor debido a la capacitancia dependiente del tiempo.