1r ciclo Dudas sencillas sobre campo eléctrico

[Cartoon]

Buenas tardes a todos,

Me han surgido algunas dudas sobre unas preguntas que nos aparecieron el otro día acerca del campo eléctrico y a ver si alguien sabría resolverlas:

[FONT=Calibri]1. [/FONT]En el paso de un dieléctrico a otro dieléctrico
a) el campo no puede cambiar en módulo
b) el campo siempre disminuye en módulo
c) se produce siempre una acumulación de carga libre
d) el potencial eléctrico cambia de dirección
e) Ninguna de las anteriores

La presencia de un cuerpo dieléctrico (entre placas) “distorsiona” las líneas del campo eléctrico entre las dos placas cargadas respecto a la no presencia del dieléctrico
a) No pues no tiene carga
b) Depende de si es macizo o hueco
c) Sólo distorsiona las curvas de potencial
d) Todas las anteriores son verdaderas
e) Ninguna de las anteriores

¿Tiene algún efecto en la distribución de carga libre de dos planos paralelos (uno cargado con 10000 V y otro con 0 V) la presencia de la varilla dieléctrica situada entre los planos?
a) Sólo en los bordes de los planos
b) No, en un conductor la carga no se altera por un dieléctrico
c) Sí, experimentalmente un aumento de la densidad de carga polarizada en los b…
d) No, pues una distribución de carga libre no puede ser polarizada
e) Sí, pues tiene lugar una carga de polarización en el dieléctrico

Entre dos placas con cargas de signos opuestos, la presencia, una por encima de otra, de dos varillas dieléctricas entre ellas genera fuerzas
a) Tienden a separar las varillas
b) No se ejercen fuerzas entre las varillas
c) Tiende a unir las varillas con la placa más cercana a cada una de ellas
d) Genera siempre un arco voltaico
e) Tiende a unir las varillas

En el problema de un condensador de placas planas paralelas cargadas (si representamos los dos planos paralelos como dos rectas paralelas) la condición de cierre de la superficie (con otras dos líneas y formando así un cuadrado) viene del hecho de que:
a) El potencial eléctrico es perpendicular al campo
b) La componente perpendicular del potencial es nula
c) El campo eléctrico es paralelo a los planos cargados
d) La componente del campo eléctrico perpendicular a los planos de …
e) Ninguna de las anteriores

Un saludo a todos y muchas gracias

[Richard R Richard]

Re: Dudas sencillas sobre campo eléctrico

Cuales son las dudas? Así a primeras veo que solo quieres que te resuelvan la tarea . Plantea tus resultados y la justificación lo debatimos con gusto. Saludos

[Cartoon]

Re: Dudas sencillas sobre campo eléctrico

[FONT=Calibri]1. [/FONT]En el paso de un dieléctrico a otro dieléctrico
a) el campo no puede cambiar en módulo
b) el campo siempre disminuye en módulo
c) se produce siempre una acumulación de carga libre
d) el potencial eléctrico cambia de dirección
e) Ninguna de las anteriores

Pienso que aquí sería la c) pues por la siguiente fórmula $(\boldsymbol D_2 - \boldsymbol D_1) \cdot \boldsymbol n_{12} = \rho_s$ vemos que se crea una carga libre cuando se pasa de un medio a otro (?)

La presencia de un cuerpo dieléctrico (entre placas) “distorsiona” las líneas del campo eléctrico entre las dos placas cargadas respecto a la no presencia del dieléctrico
a) No pues no tiene carga
b) Depende de si es macizo o hueco
c) Sólo distorsiona las curvas de potencial
d) Todas las anteriores son verdaderas
e) Ninguna de las anteriores

Pienso que es la e) pues creo que no depende de si es macizo o hueco (las cargas se van a acumular en los bordes del dieléctrico) y además si que existe una carga, la carga de polarización en el dieléctrico.

¿Tiene algún efecto en la distribución de carga libre de dos planos paralelos (uno cargado con 10000 V y otro con 0 V) la presencia de la varilla dieléctrica situada entre los planos?
a) Sólo en los bordes de los planos
b) No, en un conductor la carga no se altera por un dieléctrico
c) Sí, experimentalmente un aumento de la densidad de carga polarizada en los b…
d) No, pues una distribución de carga libre no puede ser polarizada
e) Sí, pues tiene lugar una carga de polarización en el dieléctrico

Yo diría que es la e), es decir, que tiene lugar una carga de polarización en el dieléctrico que a su vez generará un campo en sentido contrario al creado por las placas que atraerá y acumulará más cargas positivas en la parte central de la placa positiva.

Entre dos placas con cargas de signos opuestos, la presencia, una por encima de otra, de dos varillas dieléctricas entre ellas genera fuerzas
a) Tienden a separar las varillas
b) No se ejercen fuerzas entre las varillas
c) Tiende a unir las varillas con la placa más cercana a cada una de ellas
d) Genera siempre un arco voltaico
e) Tiende a unir las varillas

Yo lo veo de esta manera la representación (estando las varillas ya polarizadas como se ve):

++++++++++++++++

--
++


--
++


---------------------
Es decir, habrá una fuerza que atraiga tanto a las varillas entre sí, como que las atraiga a su vez con las placas más cercanas a ella. Por lo tanto serían la c) y la e), pero dos opciones no pueden ser así que no estoy seguro.

En el problema de un condensador de placas planas paralelas cargadas (si representamos los dos planos paralelos como dos rectas paralelas) la condición de cierre de la superficie (con otras dos líneas y formando así un cuadrado) viene del hecho de que:
a) El potencial eléctrico es perpendicular al campo
b) La componente perpendicular del potencial es nula
c) El campo eléctrico es paralelo a los planos cargados
d) La componente del campo eléctrico perpendicular a los planos de …
e) Ninguna de las anteriores

En este caso la a), b) y c) no pueden ser, pero dudo entre si podría ser la d) o la e).

Muchas gracias

[Richard R Richard]

Re: Dudas sencillas sobre campo eléctrico

En 1 la respuesta sería c) si los capacitores no fueran considerados ideales,(es decir si permiten fluir carga a traves del dielectrico) de otro modo la respuesta es la e).

En 2 estoy de acuerdo contigo , de no mediar efectos de borde la respuesta es la e)

En 3 tambien estoy de acuerdo contigo , la respuesta es la e)

En 4 opino que la respuesta es nuevamente la e) pues para que la respuesta sea c) la fuerza de la segunda placa debe alejar a la varilla mas lejana de la primera placa , cosa que no parece lógica, y si la separación de placas es constante, y las varillas son móviles lo mas acertado es que la atracción entre ellas sea mayor que la atracción de las placas que se ubican mas lejos. Quizá no me explico bien, pero no se me ocurre ahora otra justificación.

En 5 no es muy clara la opción d) pues al parecer la linea esta incompleta en punto suspensivos... pues el campo tiene componente perpendicular a los planos, igualmente el cierre del cuadrado obedece a aplicar Gauss para hallar la carga encerrada en la superficie, entonces.... de no ser esta seguro es la e)

Saludos

[Cartoon]

Re: Dudas sencillas sobre campo eléctrico

Vale muchas gracias, pero a ver para aclararme con la cuatro, entonces físicamente, ¿no podríamos decir que lo que pasaría es que las dos varillas tienden a unirse y a su vez a unirse con la placa superior?
Porque me parece que el campo eléctrico generado por la placa superior es mucho mayor que los campos opuestos creados por las cargas de polarización, entonces si según tú se atraen las varillas, con más razón le habrá tenido que atraer antes la placa superior a ambos, ¿no?
Bueno como esa opción no se contempla pues seguramente será la e) (aunque tantas e) no tiene buena pinta). De todas formas ¿no se podría también producir el arco eléctrico?Si los electrodos tienden a acercarse, se podría romper ese aislamento que separa las cargas y formas el arco eléctrico ?? (supongo que esta respuesta no será correcta por la rotunda afirmación que dice: siempre se producirá un arco eléctrico, es decir, que será a veces cuando se produzca y no siempre).

[Richard R Richard]

Re: Dudas sencillas sobre campo eléctrico

¿no podríamos decir que lo que pasaría es que las dos varillas tienden a unirse y a su vez a unirse con la placa superior?
Porque me parece que el campo eléctrico generado por la placa superior es mucho mayor que los campos opuestos creados por las cargas de polarización,

Pues para mi la fuerza depende solo de la carga polarizada no de la carga excedente en las placas, y de hecho no veo porque debe escoger una placa en preferencia, pues para la atracción las cargas positivas atraen a las negativas con la misma fuerza que las negativas, a las positivas, creo que la pregunta va mas alla de la cuestion de diseño, si tiene la placa fijas para que por atracción no se junten, un exceso de carga negativa, haría que la varilla se desplace hacia la placa positiva y viceversa. Como en el dielectrico no hay exceso de carga, si hay simetria en la ubicación de la varillas, la unica fuerza que no se compensa es la de atraccion +/- entre los lados polarizados de las varillas , por ello creo que la respuesta es la e)

que será a veces cuando se produzca y no siempre).

concuerdo con la deducción.

saludos