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Hilo: Potencial eléctrico placa conectada a esfera

  1. #1
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    Predeterminado Potencial eléctrico placa conectada a esfera

    Hola a todos,


    Las diferentes dudas sobre el potencial eléctrico que os vengo exponiendo estos días, así como la que me queda (o las que me quedan por exponer), vienen suscitadas por el siguiente ejercicio:


    "La esfera conductora de un generador de Van der Graaff de 10 cm de radio se carga a un potencial de 9∙10^4 V (...)".


    Aquí me piden varias cosas como por ejemplo la carga total de la esfera, que me sale de 1 microcoulombio.


    Ahora es cuando viene lo interesante:


    "La esfera del generador la conectas a un plano metálico vertical que se carga al potencial de la esfera y lo sitúas frente a otro plano colocado a 40 cm y conectado a 0 V. El conjunto se comporta como un sistema formado por dos planos paralelos indefinidos con cargas iguales y opuestas.
    j) ¿Cuál es el campo eléctrico entre los planos?"




    OJO: no quiero que me ayudéis a resolver este apartado (al contrario..., de hecho me he resistido a colgaros el enunciado por miedo a que malinterpretéis mis intenciones), sino que quisiera aclarar estos dos aspectos:


    1) ¿Cómo es eso de que la placa "se carga al mismo potencial que la esfera? ¿A los 90 KV?
    No me entra en la cabeza... Puedo entender, por ejemplo, que dos esferas conductoras(ambas cargadas o una cargada y otra no) entran en contacto y se produce una transferencia de cargas hasta que se restablezca el equilibrio electrostático, momento en el que el potencial de ambas será el mismo (porque al ponerse en contacto tenemos un sólo conductor), y probablemente diferente al potencial inicial de cada una... Pero éste no es el caso, no me entero exactamente de qué ocurre, de por qué ocurre y, lógicamente, que consecuencias implica... Aquí me pierdo por completo, y es lo que me lleva frustrado desde hace días.


    2) No menos importante... ¿Qué quiere decir que la otra placa está "conectada a 0 V"? ¿Es que se puede "conectar" un cuerpo para que esté a un determinado potencial?


    ¿Y cómo sabemos que la otra placa tiene la misma carga pero de sentido contrario?


    Se me ha ocurrido una hipótesis (seguro que disparatada, pero bueno): el generador de Van der Graaff, que según mis cálculos está cargado con 1 microcoulombio, sacó esa carga, precisamente de esa segunda placa, que ahora tiene ése déficit de cargas positivas...


    Pido perdón a los moderadores si he incumplido la norma de "una pregunta por hilo", pero es que por un lado veo muy estrechamente conectadas unas dudas con otras, y por otro lado tengo tantas ganas de pasar página de estas dudas...

  2. #2
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    Predeterminado Re: Potencial eléctrico placa conectada a esfera

    1) La placa se conecta a la esfera y al conseguirse el equilibrio la placa estará al mismo potencial que la esfera.

    2) La placa se conecta a tierra, que para fines prácticos es el potencial de referencia, 0 V.

    2 y pico) Por inducción electrostática, las cargas serán iguales y de signos opuestos.

    Saludos,

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  3. #3
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    Predeterminado Re: Potencial eléctrico placa conectada a esfera

    Me parece lógico que placa y esfera se carguen al mismonpotencial... Lo que no entiendo es que ese potencial sea el inicial de la esfera, los 90 KV...

    Todos los ejercicios que he visto de dos conductores en contacto, ambos conductores se ponen al mismo potencial, sí, pero no al potencial inicial de ninguno de los dos antes de ponerse en contacto... Y además, desconozco la dimensión de la placa (¿infinita?), vamos que ando totalmente perdido... ¿La placa se carga también a 90 KV? No lo entiendo...

  4. #4
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    Predeterminado Re: Potencial eléctrico placa conectada a esfera

    Si se tratase de una esfera aislada es de suponer que ocurriese una disminución del potencial al conectarla a la placa, pero creo que el espíritu del problema es que el generador sigue en funcionamiento manteniendo el potencial inicial.

    Las dimensiones de las placas son obviamente finitas, pero para los fines del problema las deber tratar como infinitas en extensión, o de lo contrario el problema sería demasiado complejo. Digamos que se trata de calcular una aproximación que será tanto mejor cuanto mas hacia el centro de las placas (alejado de los bordes) se considere el campo.

    Saludos,

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  5. #5
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    Predeterminado Re: Potencial eléctrico placa conectada a esfera

    ¿Entonces el generador sigue encendido todo el rato?

    De todos modos no acabo de "ver" que se transfiera la propiedad del potencial...
    Quiero decir: entiendo que haya una transferencia de cargas esfera -placa, pero no entiendo que se pueda "transferir" la propiedad del potencial...

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