Problema n° 2 de capacitores o condensadores, carga e intensidad del campo en un capacitor - TP05
Enunciado del ejercicio n° 2
Las placas de un capacitor plano son de 2 cm² y están separadas por una distancia de 0,5 mm. ¿Cuál es la capacidad del mismo en el aire y cuál será la intensidad del campo cuando se entrega una carga de 3·10⁻⁵ C?
Desarrollo
Datos:
q = 3·10⁻⁵ C
A = 2 cm² = 0,0002 m²
s = 0,5 mm = 0,0005 m
ε₀ = 8,854185·10⁻¹² C²/N·m²
Fórmulas:
C = | ε₀·A |
s |
σ = | q |
A |
E = | σ |
ε₀ |
Solución
Calculamos la capacidad.
Aplicamos la fórmula de capacidad:
C = | ε₀·A |
s |
Reemplazamos por los valores y calculamos:
C = | 8,85415·10⁻¹² C²/N·m²·0,0002 m² |
0,0005 m |
Resultado, la capacidad que posee es:
C = 3,54·10⁻¹² F
La intensidad del campo será.
Calculamos el valor de la densidad del campo eléctrico (σ):
σ = | q |
A |
σ = | 3·10⁻⁵ C |
0,0002 m² |
σ = 0,15 C/m²
Aplicamos la fórmula de intensidad de campo:
E = | σ |
ε₀ |
Reemplazamos por los valores y calculamos:
E = | 0,15 C/m² |
8,85415·10⁻¹² C²/N·m² |
Resultado, la intensidad del campo es:
E = 1,69·10¹⁰ V/m
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo determinar la carga y la intensidad del campo en un capacitor