¿Puede un capacitor cargar a otro conectado por un solo cable?

Mi instructor presentó el siguiente problema en los condensadores:

Las placas 1, 2, 3y 4forman dos capacitores de placas paralelas como se muestra. Placas 1y 2están cargadas, placas 3y 4no están. Ambos pares de placas están separados por la distancia d.

Diagrama del problema inicial

Describe lo que crees que pasaría si conectaras placa 3con placa 2con un cable. ¿Cuántas cargas positivas tendrá la placa 3en su lado derecho? ¿Qué significa eso sobre el campo eléctrico entre las placas 3y 4(más grande, más pequeño o igual que el campo eléctrico entre 1y 2)?

Diagrama de problema modificado

No estaba seguro, así que realicé un experimento rápido con dos condensadores.

Cargué un capacitor (que representa las placas 1y 2) con una batería y lo medí con un multímetro para confirmar que tenía carga. Luego, toqué un cable de ese capacitor con otro capacitor descargado (que representa placas 3y 4). Luego, medí el voltaje de cada capacitor con un multímetro y descubrí que el capacitor originalmente cargado todavía estaba cargado pero el que no estaba cargado no. Nada de la carga se transfirió al segundo capacitor al tocar un solo cable al capacitor cargado.

Así que respondí que las placas 3ya no4 se cobrarían nada.

Desafortunadamente, eso fue incorrecto. El instructor dice que la placa 3tendrá la misma cantidad de cargas positivas que la placa 2tiene cargas negativas y dado que las placas 3tienen 4un área más pequeña, el campo eléctrico entre ellas será mayor.

No veo cómo el segundo juego de placas puede cargarse sin formar un circuito. Esta pregunta parece similar, y en ese caso, un capacitor no cargaría al otro hasta que se cambie el interruptor y se complete el circuito.

¿Que me estoy perdiendo aqui? ¿Mi experimento con los capacitores no es representativo del problema?

Las imágenes son tal como las dio su instructor, ¿o son su descripción de su comprensión de la pregunta?

Respuestas (1)

Si 3 está conectado a 2 como se muestra en el segundo dibujo, habrá alguna transferencia de carga negativa de 2 a 3, porque en esa región entre 2 y 3 inicialmente hay algún campo eléctrico residual debido al hecho de que la placa negativa está más cerca que la placa positiva.

Pero si la dimensión de las placas del condensador 1-2 es mucho mayor que su distancia d , esta transferencia de carga será mucho menor que la carga en la placa 2 y puede despreciarse. Esto es así en su experimento, donde el capacitor tiene placas tan cercanas que el campo eléctrico exterior es tan pequeño que es insignificante y no conduce a ninguna transferencia de carga apreciable.