Descarga de un capacitor

Supongamos que tengo un condensador cargado, lo que significa que hay un voltaje (diferencia de potencial eléctrico), digamos, 2 V , entre sus dos placas. No conocemos el potencial eléctrico de las placas individuales, ¿verdad? Puede ser 2 V y 0 V o 5 V y 3 V .

Si conecto una placa de un condensador ( 2 V ) a un objeto con potencial eléctrico 0 V , el voltaje a través de los objetos será 2 V . ¿Habrá algún flujo de corriente? Lo sé, el circuito no está cerrado. Pero eso no significa nada: el voltaje a través de los objetos provocará una corriente muy corta, porque la carga eléctrica se moverá de un objeto al otro (toca dos esferas con cargas diferentes, su carga se distribuirá uniformemente entre ambos, si yo no me equivoco).

Probablemente dirá que la otra placa está reteniendo la carga, por lo que no irá al suelo aunque haya una diferencia de potencial entre la placa y el suelo. Pero eso implica que el voltaje no siempre significa movimiento de cargas (si así es como funciona, bien).

Veamos si entiendo correctamente los condensadores: ¿conectar ambas placas de un condensador cargado siempre descarga el condensador?

Respuestas (2)

Para saber el potencial eléctrico de las placas primero hay que definir dónde y si hay un punto con potencial cero. Este punto es arbitrario. Una vez que haya definido eso, puede calcular el potencial de las placas. Por ejemplo, si se define que una de las placas del capacitor está a cero V, entonces la otra placa estará a 2V. Si lo defines de esa manera y una placa está a 2V, se descargará un poco cuando la conectes con un objeto a cero voltios. Cuánto, dependería de los detalles del objeto, pero la carga fluirá hasta que ambos potenciales sean iguales (probablemente no más de 2V).

La otra placa permanecerá cargada en su configuración, ya que no puede deshacerse de la carga, pero el potencial cambiará, se ajustará a la nueva distribución de cargas en el espacio.

Y finalmente sí, si conectas las dos placas de un capacitor estás cerrando un circuito y las cargas fluirán hasta que el potencial en ambas placas sea el mismo. Debido a la simetría (suponiendo que ambas placas tengan el mismo tamaño y forma), la configuración final será una carga cero en cada placa.

No conocemos el potencial eléctrico de las placas individuales, ¿verdad?

Sí , lo hacemos. O eso depende de lo que queramos saber. El potencial eléctrico es solo el potencial comparado con algún otro punto, algún punto de referencia elegido arbitrariamente.

  • Si, por ejemplo, elige una de las placas de condensadores como referencia, entonces esta placa tiene un potencial eléctrico de 0 V y la otra plataforma 2 V .
  • Si compara con tierra como referencia, entonces una placa podría tener 3 V y el otro 5 V . Esto no se sabe, no, pero no es importante a menos que necesitemos esa conexión.

Si conecto una placa de un condensador ( 2 V ) a un objeto con potencial eléctrico 0 V , el voltaje a través de los objetos será 2 V .

Ahora, sea preciso aquí. Depende de qué placa , ya que no tienen el mismo potencial.

Si toma la placa a un potencial de 2 V , entonces sí, la diferencia de potencial o voltaje a través de esta placa y tierra en (si la tierra es 0 V en comparación con la misma referencia - en otras palabras, si la tierra es la referencia) será 2 V − 0 V = 2 V . Este es el caso sin importar si están conectados o no.

¿Habrá algún flujo de corriente? Lo sé, el circuito no está cerrado. Pero eso no significa nada: el voltaje a través de los objetos provocará una corriente muy corta, porque la carga eléctrica se moverá de un objeto a otro.

Correcto. ¡Sí , habrá una corriente que fluya si hay una diferencia de potencial entre dos puntos conectados si no está restringida o resistida por nada en el camino! . La carga fluirá desde el lugar de alto a bajo potencial hasta que los potenciales sean iguales (el más alto se baja y el más bajo se eleva).

En condiciones estables en un circuito, siempre habrá igual potencial a lo largo de los puntos de los conductores, si no hay componentes en el medio.

Si hay un componente entre ellos, entonces la corriente puede ser resistida y fluirá menos. Si, como caso extremo, la resistencia es muy grande, entonces actúa como si los puntos no estuvieran conectados en absoluto y no fluiría corriente, aunque haya una diferencia de potencial entre ellos.

Probablemente dirá que la otra placa está reteniendo la carga, por lo que no irá al suelo aunque haya una diferencia de potencial entre la placa y el suelo.

No se entiende. Ambas placas tienen carga (tal vez), una solo tiene más que la otra (y por lo tanto tiene un potencial más alto).

La carga nunca irá a tierra a menos que haya una conexión a tierra. Diferencia de potencial o no. ¿Qué quieres decir con esto?

voltaje no siempre significa movimiento de cargas

cierto _ El voltaje a través de las dos placas del condensador tampoco significa que se mueva ninguna carga: quieren moverse (por lo tanto, la palabra "potencial") y lo harán si se les permite (si se conectan repentinamente).

¿Conectar ambas placas de un capacitor cargado siempre descarga el capacitor?

si _ Porque al "cargar" el capacitor queremos decir que hay un voltaje en sus placas. Porque entonces, si las placas están conectadas a través de un circuito, fluirá corriente.

La carga siempre querrá moverse hacia un potencial eléctrico más bajo. Ese es todo el punto en los circuitos eléctricos. Entonces, si se destruye la diferencia de potencial, entonces ya no querrá fluir ninguna carga, lo que significa que no habrá corriente.

Espero que esto aclare todo.

Siempre me enseñaron que el potencial eléctrico no es relativo, es solo una cantidad. Sin embargo, el voltaje se define como la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. De acuerdo. En resumen, conectar una placa de un capacitor cargado a un objeto de modo que haya un voltaje en el objeto y la placa descargará un poco la placa. ¿Puede descargar la placa por completo?
@ user4205580 El potencial eléctrico ya no es un valor absoluto de lo que es el potencial gravitatorio. La energía potencial gravitatoria es tu = metro gramo h , donde el h es la altura desde algún nivel de referencia . El potencial eléctrico es tu = k q / r , dónde q es la carga del punto de referencia y r la distancia de ella . No existen valores absolutos de potencial. Siempre se compara con alguna referencia.
@ user4205580 Como se explicó, si conecta un punto de potencial más bajo (o más alto) con una placa de capacitor, las cargas fluirán hacia afuera (o hacia) la placa. Esto reduce (o aumenta) el potencial en esta placa. Las cargas fluirán hasta que los potenciales de la placa y el objeto conectado sean iguales. Llamamos a un capacitor cargado cuando hay una diferencia de potencial entre sus dos placas. Entonces, si el capacitor se descarga total o parcialmente, depende de cuánto se reduzca (o eleve) el potencial en la placa, que depende del potencial del objeto conectado.
Entonces, ¿cuál es la diferencia entre potencial eléctrico y voltaje? ¿El voltaje es la diferencia en el potencial eléctrico, y el potencial eléctrico en sí también es relativo?
@ usuario4205580 Correcto. La diferencia es que los potenciales eléctricos se calculan en comparación con una referencia común, mientras que el voltaje es una diferencia entre cualquier punto, no necesariamente la misma referencia. Si el potencial eléctrico se calcula en dos puntos relativos a la misma referencia, entonces la diferencia entre ellos es un voltaje . La idea es que el voltaje compara los potenciales, mientras que los potenciales en sí solos son valores.
Para resumir: poner a tierra una placa de un capacitor cargado puede cambiar el voltaje a través de las placas, ¿sí? Si es así, ¿por qué todas las respuestas aquí dicen lo contrario? física.stackexchange.com/questions/33598/…
@ user4205580 Ajá, ahora veo la confusión. No, no lo hará . Mi respuesta anterior solo habla de cómo se mueve la carga en general, en el caso sin restricciones. Pero con las placas de capacitor, la carga negativa (o positiva) en una placa atrae exactamente la misma cantidad de carga positiva (o negativa) en la otra. Y lo mantiene allí. Entonces, conectar una placa a tierra no cambiará el hecho de que la carga en una placa tiene la misma cantidad fija en la otra placa. Ahora he editado la respuesta para dejar esto claro. Por favor, hágamelo saber si esto no es comprensible.
Usted dice que las cargas opuestas en las placas se mantienen en su lugar, por lo que incluso conectar una placa a tierra no cambiará la carga en esa placa. Sin embargo, conectar ambas placas descargará ambas placas. ¿En qué se diferencia conectar una placa a tierra de conectarla a la otra placa? La pregunta es ¿por qué la carga decide moverse de una placa a la otra una vez que se conectan? Aunque las placas mantienen la carga entre sí, conectarlas eliminará la carga, pero conectar una de ellas a tierra no lo hará, incluso si el voltaje entre la placa y tierra
... fue el mismo que en ambas placas.
@ user4205580 Conectar ambas placas a tierra significa que ahora están conectadas. Entonces la carga tendrá este nuevo camino para moverse. Solo se acumula en la placa porque tiene muchas ganas de moverse a la otra placa; darle otro camino a la otra placa simplemente significa que ahora se moverá de esta manera.
Última pregunta: conectar una placa cargada a tierra no cambiará la carga de la placa + tierra del sistema, pero cambiará el potencial eléctrico de esa placa (suponiendo que haya voltaje entre la placa y la tierra inicialmente). Y si el potencial de la placa cambia, el voltaje a través de las placas también cambiará. OMI.
Obviamente, conectar a tierra solo una placa no descargará el capacitor, si definimos la descarga como eliminar la carga de AMBAS placas.
@ user4205580 "pero cambiará el potencial eléctrico de esa placa" ¿Por qué? El potencial proviene de la carga de las placas, eso no cambia. El potencial de este nuevo sistema placa+tierra no es uniforme sino diferente.
Tengo placa cargada y suelo. Digamos que el potencial de la placa es diferente al del suelo (en relación con un punto arbitrario). Si conecto la placa a tierra, como dijiste, placa+tierra tendrá un potencial idéntico, diferente al potencial de la placa antes de conectarla a tierra. Entonces, el nuevo potencial de la placa será diferente, y también lo será el voltaje a través de las placas. O no lo entiendo.
@ user4205580 Solo se equilibrará y alcanzará un potencial idéntico en todas las partes si no se le resiste . ¡Y en este caso no lo es ! La carga se mantiene en su lugar en la placa; por lo tanto, la distribución de la carga no se equilibrará sino que permanecerá en la placa. Esos son los puntos principales del enlace a la otra pregunta que publicaste y mira la actualización realizada anteriormente a mi respuesta.
No importa si conectamos los lados exteriores de las placas o los lados interiores, ¿verdad? imgur.com/lSRITVi Si es así, permítanme explicar lo que es contrario a la intuición para mí: mirando el tercer caso anterior (conectando los lados internos), es obvio por qué el capacitor se descargará. Sin embargo, si conectamos los lados exteriores de las placas (imagen central), ¿también se descargará el condensador? Lo pregunto porque, como dijiste, las cargas negativas atraen las cargas positivas, manteniéndolas en su lugar.
Suponga que la placa A tiene 2V y la placa B - 0V con respecto a tierra. Ahora, conecte la placa A a tierra (la tierra también es 0V, por supuesto). ¿En qué se diferencia eso de conectar el lado exterior de la placa A con el lado exterior de la placa B? En ambos casos, cada placa mantiene la carga en la placa opuesta, sin embargo, en el primer caso, el potencial de la placa A no cambiará, mientras que en el segundo caso, los potenciales de ambas placas "intentarán" coincidir.
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