Tra le armature quadrate di lato 3 cm di un condensatore a lastre piane si interpone un dielettrico di costante relativa 5.6.
Le armature distano 2.0 mm e il condensatore è collegato a una pila di 4.5 V.
Determina il lavoro necessario per raddoppiare la distanza tra le armature nei due casi:
  1. il condensatore è sempre collegato alla batteria di 4.5 V
  2. il condensatore è sconnesso dalla batteria di 4.5 V

Calcoliamo la capacità del condensatore prima dell'aumento di distanza:
C i = ϵ 0 ϵ r S d = 8.86 ⋅ 10 − 12 ⋅ 5.6 ⋅ 0.03 2 0.002 ≈ 22 pF C= %epsilon_0 %epsilon_r {S over d}= 8.86 cdot10^-12 cdot 5.6 cdot {0.03^2 over 0.002} approx 22`pF
L'energia elettrostatica iniziale è: U i = 1 2 C i V 2 = 1 2 22 ⋅ 4.5 2 pJ ≈ 223 pJ U_i = {1 over 2} C_i V^2 = {1 over 2} 22 cdot 4.5^2 `pJ approx 223`pJ
Se la distanza è raddoppiata la capacità del condensatore si dimezza.
Nel caso a) la d.d.p. rimane la stessa ma cambia la carica. L'energia elettrostatica, dato che la capacità si è dimezzata, a sua volta si dimezza.
Il lavoro è: W a = U f − U i = 111.4 − 222.8 pJ = − 111.4 pJ W_a= U_f - U_i = 111.4 - 222.8 `pJ = -111.4`pJ
Nel caso b) è la carica che rimane la stessa e mantenendo la carica costante se dimezza la capacità l'energia raddoppia.
Il lavoro è: W b = U f − U i = 445.6 − 222.8 pJ = + 222.8 pJ W_b= U_f - U_i = 445.6 - 222.8 `pJ = +222.8`pJ