Ho letto che in un condensatore con piastre parallele cariche le linee del campo elettrico sono parallele al centro, ma tendono a piegarsi verso lesterno ( causando una " frangia ") verso le estremità delle piastre parallele. Qualcuno può spiegare perché questo accade davvero? Succede a causa della mancanza di simmetria, che di solito è presente in una piastra caricata infinitamente lunga? È in una certa misura ovvio che il campo elettrico non è uniforme alle estremità, ma perché dovrebbero piegarsi solo verso lesterno, non possono piegarsi verso linterno?
Commenti
- Pensa a come dovrebbero apparire le superfici equipotenziali.
- Puoi fornire una spiegazione più infallibile? Non mi sembra di averti.
Risposta
Come viene prodotto il campo? Con cariche in superficie. Se vai al frame quantistico, sono elettroni in eccesso su una piastra e carica positiva in eccesso (fori) sullaltra piastra. Pensa al campo elettrico generato da un elettrone. Si spegne radialmente. In un condensatore a piastre infinite laggiunta dei campi, a causa della simmetria, diventa verticale. Date le dimensioni, gli elettroni al bordo avranno linee radialmente fuori, le cariche positive sullaltra piastra andranno a incontrarle di nuovo radialmente fuori, perché questa è la geometria delle cariche puntiformi. Sul lato che è in aria, non ci sono campi da aggiungere verso la verticale e la forma è come la forma del campo in due dimensioni di una coppia di + -, nella linea perpendicolare al bordo.
Risposta
Ci sono molti modi per rispondere alla tua domanda, ma penso che uno dei più semplici sia il seguente:
Supponiamo che non ci sia campo marginale quando un condensatore sta immagazzinando carica.
Spostare una carica positiva dallesterno della piastra negativa allesterno della piastra positiva.
Poiché non cè campo marginale, il lavoro svolto per spostare quella carica positiva tra le piastre è zero, ma non può essere così in quanto ciò implicherebbe che non vi fosse alcuna differenza di potenziale tra le piastre.
Con un campo marginale presente e più debole del campo nel profondo del condensatore, sposta una carica positiva lungo una linea di campo marginale dalla piastra negativa alla piastra positiva.
La differenza di potenziale tra le piastre è $ – \ displaystyle \ int ^ {\ large +} _ {\ large -} \ vec E \ cdot d \ vec s $ .
Sebbene il campo marginale sia più debole del campo profondo allinterno del condensatore, la lunghezza del percorso è corrispondentemente larg Ciò si traduce nella stessa differenza di potenziale.
Con il campo che si curva verso linterno si otterrebbe una maggiore intensità di campo e una maggiore lunghezza del percorso, ad es. una differenza potenziale maggiore.