Tenemos un condensador, digamos de capacidad C, que se carga con una tensión, digamos V. A continuación, se desconecta la tensión y se inserta un dieléctrico de constante dieléctrica, digamos k, entre las placas del condensador de placas paralelas. Se nos pide que encontremos el cambio en la carga almacenada por el condensador y el cambio en el voltaje. Lo que no entiendo es por qué la carga almacenada en el condensador permanece constante. La densidad de carga de la superficie disminuye debido a la polarización del dieléctrico y, por tanto, la carga neta en las placas debería disminuir y, sin embargo, estamos considerando que la carga es constante. Por favor, corrígeme. 
Respuestas
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por qué la carga almacenada en el condensador permanece constante.
Porque has desconectado la fuente de tensión. Se da a entender que el condensador está desconectado de todos los circuitos externos. Por lo tanto no hay ningún lugar para que la carga vaya. Y como la carga es una cantidad conservada, eso significa que la carga en la placa del condensador debe permanecer constante.
La densidad de carga de la superficie disminuye debido a la polarización del dieléctrico y, por tanto, la carga neta en las placas debería disminuir, aunque estamos considerando que la carga es constante.
La carga asociada a la polarización sólo compensa parte de la carga de la placa, no la elimina. La carga asociada a la polarización está en el dieléctrico, y la carga en la placa está en la placa.
Bob D
Puntos
76
Como ya se ha señalado en la respuesta de @The Photon, cuando desconectas el circuito del condensador la carga no tiene adónde ir. Así que la carga en las placas del condensador no cambia. Entonces, ¿qué cambia cuando se añade el dieléctrico? Hay una reducción de la intensidad del campo eléctrico y un aumento de la capacitancia.
La capacitancia sin el dieléctrico es
$$C=\frac{ε_{o}A}{d}$$
Dónde $ε_o$ es la permitividad eléctrica del espacio libre. Al colocar un material con constante dieléctrica de $k$ la capacitancia aumenta convirtiéndose en
$$C=\frac{kε_{o}A}{d}$$
Finalmente tenemos
$$C=\frac{Q}{V}$$
Por lo tanto, para los fijos $Q$ El aumento de la capacidad va acompañado de una reducción de la tensión en las placas.
Espero que esto ayude.
