Corriente tangencial de placas en condensador de carga (Función de x)

Supongamos que tenemos un capacitor que se está cargando con voltaje aplicado ( V ( t ) ) . Quiero saber cuál es la corriente superficial que se muestra en la figura.

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Sé que la ecuación de continuidad dice que la corriente de los cables es igual a la corriente superficial, es decir

i C = C   V ˙
pero no dice nada sobre la dirección de la corriente. (Suposiciones: puede ignorar el derrame del campo eléctrico fuera del capacitor y la pendiente de cambio de V (t) es pequeña, puede suponer que es V = kt), También sé que la corriente es una función del eje x, ¿Alguien podría ayudarme?

¡Sin ninguna aproximación, este no es un problema trivial! ¿Sabes algo sobre la forma de las placas? ¿Están las placas tan cerca una de la otra que se puede despreciar el derrame del campo eléctrico fuera del capacitor? ¿Cómo se suelda el cable al condensador?
Tnx, he editado la pregunta.
Parece que ya tiene la respuesta: la ecuación de continuidad dice que la corriente de los cables es igual a la corriente superficial . La dirección es la misma que la dirección de la corriente en los cables. ¿Cuál es exactamente la dificultad en tu mente?
Cuando la corriente entra en el condensador, también deberíamos tener una dirección normal y no sé cuánta corriente pasa por la tangencial y cuánto pasa por la normal. Sin embargo, sé que la suma de ellos es igual a la corriente total.

Respuestas (1)

¿Quizás pueda hacer la siguiente aproximación? El voltaje se enciende tan lentamente que los electrones encuentran su camino cerca de la superficie de manera ordenada y luego se exponen lentamente en la superficie. De esta forma, la densidad de corriente es la misma en toda la superficie y solo en la dirección normal a la superficie.

Creo que la "corriente de superficie" es algo engañosa. Pensaría en una corriente a lo largo de la superficie. Esto sucederá cuando tenga el cable conectado a un lado del capacitor y deje que las cargas fluyan. Aquí supondré que allí el cambio de voltaje es tan lento que las corrientes tangenciales pueden despreciarse y solo queremos la corriente que es normal a la superficie.

La carga q que un capacitor puede sostener en una de las placas depende de la capacidad C y voltaje V como q = C V . Las nuevas cargas que llegan a la superficie cuando el voltaje aumenta en Δ V es Δ q = C Δ V . Estas nuevas cargas se distribuyen uniformemente en toda la superficie.

por una corriente I también tenemos q = I T , después de un tiempo T la carga q será transferido por la corriente. Una densidad de corriente i se puede obtener dividiendo el área A , entonces i = I / A .

A partir de esto, debería poder calcular la densidad de corriente en la superficie. Si está atascado o ha terminado, puede continuar leyendo.

Dividimos la relación anterior por un intervalo de tiempo corto Δ t , tome el límite Δ t 0 y terminar con una derivada del tiempo. Entonces la expresión es q ˙ = C V ˙ . Pero q ˙ = I ya. Dividimos por la superficie A del condensador y obtener i = C V ˙ / A .

Tnx pero no consideraste la dirección aquí. Quiero decir, si esta es la corriente en dirección tangencial, ¿cuál es la corriente en dirección normal?
Lo siento, calculo la corriente que es normal a la superficie; que está formado por cargas que provienen del interior del conductor y se exponen en la superficie.