Influencia de un campo eléctrico externo en un capacitor descargado

Habrá un campo E dentro de las placas. Dibuja tu superficie gaussiana para rodear solo el lado derecho de la placa izquierda, no toda la placa. Esto da E entre las placas. Si lo dibujas alrededor de toda la placa, la integral de superficie es cero porque E entra por la izquierda y sale por el lado derecho de la placa.

Creo que las cargas en las placas del condensador se redistribuirán de modo que ahora haya un voltaje entre las superficies exteriores de las placas (entre los puntos 1 y 2, separados por una distancia$d$) igual a la caída de tensión$V_{1-2} = Ed$del campo entre los puntos.

• Sí, las cargas en las placas del condensador se redistribuirán como se ilustra en la figura B bajo la influencia de la$\vec E_{ext}$campo.
• El voltaje,$V_{1-2} = Ed =0$, a través del capacitor mientras está sumergido en el campo externo. El campo externo induce la separación de carga y la alineación del dipolo, lo que crea un campo opuesto, lo que da como resultado un campo neto de magnitud cero en cada punto dentro del capacitor.
  1) El campo inducido en las placas del condensador por la separación de carga es de igual magnitud que$\vec E_{ext}$y en sentido contrario.
  2) El campo inducido en el dieléctrico (por la alineación del dipolo y la separación de carga) es igualmente de igual magnitud y sentido opuesto al del$\vec E_{ext}$campo en cada punto del dieléctrico. Por lo tanto, el campo neto dentro del dieléctrico es cero en todos los puntos.
  3) Dado que las placas del capacitor (izquierda y derecha) y el dieléctrico están en serie, y el voltaje en cada uno de estos elementos es cero, el voltaje medido por el voltímetro en todo el capacitor es cero.

Si dibujo una superficie gaussiana cerrada alrededor de cada placa, no habrá campo fuera de las placas debido a la carga en las placas. En consecuencia, parece que no hay campo en el dieléctrico debido a las cargas de las placas.

• Sí, la superficie gaussiana que rodea cada placa contiene carga neta cero. Y sí, la resultante de$\vec E$campo externo a las placas del condensador es cero.
• Pero, hay un campo en el dieléctrico. Ese campo polarizador no se debe a las cargas de la placa del condensador, sino que es el$\vec E_{ext}$campo que penetra todo el condensador. Por lo tanto, la$\vec E_{ext}$campo alinea los dipolos del dieléctrico.

En otras palabras, ¿es correcta mi descripción de la situación en la figura B con respecto a la influencia del campo eléctrico externo en el dieléctrico entre las placas?

• No , los dipolos del dieléctrico se alinearán y las cargas de cada dipolo se separarán por la fuerza del campo externo.
• La alineación y separación de los dipolos dieléctricos produce un campo eléctrico que se opone exactamente al$\vec E_{ext}$campo. El resultado es una magnitud neta cero$\vec E$campo en cada punto dentro del dieléctrico.

Condensador cargado por una fuente de voltaje:

• Conecte un capacitor a una fuente de voltaje y la corriente fluirá. Los electrones se acumulan en una placa y las cargas positivas en la otra. Las cargas en cada placa crean un$\vec E$campo, que se superpone constructivamente. Este campo polariza el dieléctrico.

Resumen: condensador cargado por campo externo

• En un capacitor de circuito abierto sumergido en un campo externo, no hay movimiento de carga de una placa a la otra.
• Las cargas positivas y negativas, dentro de cada placa de capacitor, son conducidas a lados opuestos de sus respectivas placas. Así, cuando el condensador se sumerge en el$\vec E_{ext}$campo, las placas del capacitor están cargadas/polarizadas.
• Los dipolos dieléctricos están alineados y separados debido a la fuerza ejercida por el$\vec E_{ext}$campo.
• Con carga completa, la red$\vec E$campo =$0$en cada punto dentro de las placas del condensador y dieléctrico. Por lo tanto, el voltaje en todo el capacitor es cero.