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Se tiene un condensador de placas paralelas. La mitad del espacio se llena con un dieléctrico con constante dieléctrica
"1 y la otra mitad con un dieléctrico de constante dieléctrica "2 . Determinar la capacitancia. Despreciar los efectos en los
bordes.
Solución:
Usando la ley de Gauss generalizada es fácil demostrar que el vector de desplazamiento eléctrico en el dieléctrico 1 es
D1 = libre
Por tanto, el campo eléctrico dentro del dieléctrico 1 será
libre
E1 =
"1
La dirección de ambos campos es de la placa positiva a la negativa y perpendiculares a ellas.
Igualmente tenemos para el dieléctrico 2,
D2 = libre
y
libre
E2 =
"2
Con el mismo caracter vectorial que en el dieléctrico1.
La diferencia de potencial entre las placas
Rl
~ d~l
'=
E
0
es entonces,
Rl
R l=2 libre
l
l
libre
libre
dl
dl =
l
'=
libre
l=2 "
0
"1
2"1
2"2
2
2
o sea
1
1
1
qlibre
1
libre
'=
l
l
+
=
+
2
"1
"2
2A
"1
"2
Por tanto, la capacitancia es
2A
1
q
=
C=
1
j 'j
l 1
+
"1
"2
o resumiendo
2A "1 "2
C=
l " 1 + "2
En términos de las constantes dieléctricas
" 1 "2
2A"0 K1 K2
2A"0
"20
C=
"
"2 = l K + K
1
l
1
2
+
"0
"0
1