Examen De Fisica

Parcial II

Este examen consta de 7 preguntas para un total de 21 puntos.

1. (1 point) Segun lo visto en demostraciones, >como se verico que los capacitores almacenan energa?.

2. (2 points) Si es posible calcular la diferencia de potencial
V a partir de la funcion potencial electrico V (~r),

>por que
V es una cantidad fsica y V (~r) no lo es?.

3. (1 point) Enumere al menos dos ventajas del uso de dielectricos en condensadores.

4. (1 point) Se colocan tres cargas q1, q2 y q3 en los vertices de un triangulo equilatero de lado a. Determine la

energa de conguracion del sistema.

5. Se tiene una esfera maciza no conductora de radio a y carga neta Q, concentrica a una esfera hueca conductora

neutra de radio interno b y externo c.

(a) (4 points) Halle el potencial electrico en todos los puntos del espacio, considerando que V = 0 cuando

r ! 1.

(b) (1 point) Si el espacio entre las esferas se llena con un material dielectrico de constante , calcule la capacitancia

del sistema. Razone su resultado.

6. Los condensadores en el circuito de la gura son identicos C1 = C2 = C3 = C y estan descargados inicialmente.

Se cierra el interruptor S para que los condensadores se carguen y luego se vuelve a abrir el interruptor.

(a) (2 points) Halle la carga y el voltaje de cada condensador, si " = 10V .

(b) (3 points) A continuacion se introduce un dielectrico de constante  = 2, que llena completamente el interior

del condensador C1. Determine la nueva carga y voltaje de cada condensador.

(c) (1 point) >Se pierde o se gana energa al colocar el dielectrico?, explique. (Halle explcitamente la expresion

de la energa que almacena un condensador).

7. Un condensador de placas paralelas tiene una capacidad C0 y una separacion entre las placas d. Se incertan entre

las placas, como se indica en la gura, dos laminas dielectricas de constantes 1 y 2, cada una de ellas de igual

tama~no. Cuando la carga de las placas es Q:

(a) (2 points) Halle el campo electrico en cada dielectrico y a partir de el halle la diferencia de potencial entre

las placas.

(b) (2 points) Demuestre que la nueva capacidad se incrementa por un factor (1 + 2)=2. (Calcule explcitamente

la capcitancia de un condensador de placas paralelas)

(c) (1 point) Verique que el resultado anterior es la capacidad equivalante de la asociacion en paralelo de dos

condensadores de placas de area A

2 separadas por una distancia d y con dielectricos de constantes 1 y 2

respectivamente.

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