El condensador
cilíndrico cuya armadura interior (de rayo de R1) es fijo al brazo de
un equilibrio que está en el equilibrio cuando el condensador se
descarga. La armadura externa (de rayo de R2) se lleva al +V
potencial. Por las razones de seguridad obvia, la armadura interior
está su potencial conectado a la tierra.
Uno demuestra (para ver su curso favorito) que se puede desatender
los efectos de los lados la capacidad del condensador es C = 2.p.e0.x / Ln(R2/R1).
Para un condensador muy largo (x >> (R2 - R1)), uno puede definir una capacidad por unidad de longitud como G = 2.p.e0 / Ln(R2/R1). Cuando uno aplica una diferencia de V potencial entre las dos placas, uno crea una fuerza que tiene la tendencia a aumentar el valor de la capacidad. Por causa de la simetría, esta fuerza es vertical.
La energía electrostática es U = ½.C.V2
En un dx del desplazamiento de las armaduras al potencial constante, la C varía dC= (dC/dx).dx
La fuerza electrostática es por consiguiente F= Mg= p.e0.V2 / ln(R2/R1) esa fuerza equilibra la balanza mientras agregamos la masa M (de peso M.g) en la bandeja del equilibrio. El botón [Nouveau] (Nuevo) permite escoger un valor (desconocido) de
la diferencia de potencial aplicado entre las paredes del
capacitor.
De la simulación tenemos:
El cursor verde permite modificar la masa y equilibrar la balanza.
Mientras usando la relación de M.g =p.e0.V2 / ln(R2/R1), para
determinar el valor de V. El botón [Répose] (la Respuesta) permite obtener la solución.
Los datos numéricos:
Radio de la armadura interior del condensador
R1 = 3.70 cm. Radio de
la armadura externo R2 = 4.00 cm.
e0 = 8.85.10-12 C2/N.m2.
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