Potencial eléctrico en un condensador

Question

Estoy escribiendo un informe escolar sobre la energía eléctrica y el potencial de un condensador. En resumen: Se realizó un experimento en el que cargamos un condensador, y luego lo descargamos con un motor eléctrico, levantando un peso predefinido. A continuación, medimos la altura a la que se elevaba el peso con diferentes voltajes. A continuación, determinamos la eficiencia del sistema comparando la energía mecánica con la energía eléctrica.

La segunda parte del informe consiste en hallar el potencial eléctrico del condensador, pero no soy muy ducho en electricidad y no encuentro nada al respecto en mi libro de física.

Mi pregunta ahora es: ¿cómo puedo encontrar el potencial eléctrico del condensador?

Answer 1

Por el contexto, voy a suponer que por "potencial eléctrico" te refieres a la energía del condensador, en lugar del significado habitual de "potencial eléctrico", que es simplemente la tensión.

La fórmula de la energía potencial eléctrica (en julios) es $0.5 C V^2$ donde C es la capacidad en faradios y V es la tensión en voltios. Aquí hay una referencia que tiene la fórmula. (Ignora el cálculo por ahora, ya llegarás a él).
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor#Energy_storage

Answer 2

Creo que lo que preguntas es la energía almacenada por un condensador y la cantidad de trabajo que puede realizar. El voltaje es la carga dividida por la capacitancia, $V~=~q/C$ . Vea a continuación la razón de esto. Sabemos que la potencia $P$ (potencia) en un circuito viene dada por $P~=~VI$ . $I$ la corriente, es la tasa de cambio de la carga en el tiempo, o $I~=~dq/dt$ . La potencia es la tasa de cambio de energía en el tiempo $P~=~dE/dt$ y así tenemos $dE~=~Vdq$ Así que pon todo esto junto y tendrás el trabajo $W~=~\int dE$ realizado por un condensador es $$ W~=~\int \frac{qdq}{C}~=~\frac{q^2}{2C}~=~\frac{qV}{2} $$

El condensador se define como una carga por unidad de superficie. Si se tiene una superficie con una distribución de carga constante $\sigma$ para que $q~=~\int\sigma da$ $\simeq~\sigma A$ el campo eléctrico es un campo vectorial constante normal a la superficie. El interior de un condensador son dos placas de este tipo con una carga a través de dos placas. El campo eléctrico tiene unidades de $volt/m$ y así la tensión $V~=~\int Edx$ . La capacitancia es $C~=~q/A$ que es la distribución de la carga en la placa plana. Todo esto nos lleva a $V~=~q/C$