Juna gro
Tengo una duda sobre, los 2 ejercicios adjuntos, he visto las resoluciones, ( creo que son correctas) no entiendo porque en el 3 se resuleve como si estuviese en serie, y en el 4 en paralelo. Intuitivamente para mi deberia de ser en paralelo en los dos casos. Lo único que he podido deducir es que al tener un dieléctrico el analisis es distinto, pero realmente no estoy seguro, y si es por ello no entiendo la razón. Gracias de antemano
Vamos con una orientación.
3)
Observa que la placa dieléctrica de espesor s tiene a sus caras perpendiculares a dicho espesor, que cubre toda el área de una de las placas del capacitor, y que el espacio restante cuyo espesor es (d-s) está ocupado por aire, y puedes considerar que este otro material dieléctrico conforma una placa, que también tiene a sus caras perpendiculares a su espesor, y cubren toda el área de la otra cara del capacitor, y de ahí tienes que puedes plantear este problema, en condiciones ideales, como una configuración de dos capacitores en serie, cuyas capacitancias tienen las expresiones:
C1 = κ*ε0*A/s,
C2 = ε0*A/(d-s),
y observa que un borne de la batería está conectado a una cara del capacitor cubierta completamente por la placa dieléctrica, y que el otro borne está conectado a la otra cara del capacitor, que está cubierta completamente por aire.
4)
Observa que la "placa de combustible" de espesor h tiene a las caras perpendiculares a dicho espesor que cubren parcialmente a las dos caras del capacitor, abarcando un área cuya expresión es w*h, y que la "placa de aire" cubre el resto de las caras de las dos caras del capacitor, abarcando un área cuya espresión es w*(L-h), y de ahí tienes que puedes plantear a este problema, en condiciones ideales, como una configuración de dos capacitores en paralelo, cuyas capacitancias tienen las expresiones:
C1 = εr*ε0*w*h/d,
C2 = ε0*w*(L-h)/d,
y observa que un borne de la batería está conectado a una cara del capacitor cubierta completamente, una parte por combustible y la otra por aire, y que el otro borne está conectado a la otra cara del capacitor, que está cubierta en la misma forma y proporción.
Te mostramos en la figura las representaciones de las configuraciones que tienes en tu enunciado, y los modelos correspondientes como configuraciones de capacitores en serie y en paralelo, respectivamente.
Espero haberte ayudado.