Guia de problemas no.4: condensadores

GUIA DE PROBLEMAS No.4

CONDENSADORES

1. Un capacitor tiene una capacidad de 7,28 F. ¿Qué cantidad de carga se debe colocar en cada una de sus placas para que la diferencia de potencial entre ellas sea igual a 25,0V? RPTA: 1,82x104 C

2. Un condensador de placas paralelas de aire cuya capacidad es de 245 pF tiene en cada placa una carga cuya magnitud es de 0,148C. Las placas están separadas 3,28mm. a) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas; b) ¿Cuál es el área de cada placa? ; c) ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico entre las placas? RPTA: a) 604V ; b) 90,8cm2 ; c) 1,84x106 V/m

3. En cierto tipo de teclado de computadora, cada tecla contiene una pequeña placa metálica que actúa como una de las placas de un capacitor de placas paralelas relleno de aire. Cuando se oprime la tecla, la separación entre placas disminuye y la capacidad aumenta. Los circuitos electrónicos detectan el cambio de capacidad y de este modo se registra qué tecla ha sido oprimida. En un teclado en particular, el área de cada placa es de 42,0mm2 y la separación entre placas es de 0,70mm antes de oprimir la tecla. Si los circuitos pueden detectar un cambio en la capacidad de 0,250 pF, ¿cuánto debe oprimirse la tecla para que el circuito detecte el hecho? RPTA: 0,224mm

4. En la siguiente figura, C1 = C5 = 8,4 F y C2 = C3 = C4 = 4,2 F. El potencial aplicado entre los puntos a y b es Vab = 220V. a) ¿Cuál es la capacidad equivalente del sistema? ; b) Calcule la carga de cada capacitor y la diferencia de potencial en los bornes de cada uno.

RPTAS: a) 2,5F ; b) Q1 = 5,5x104C ; V1 = 66V ; Q2 = 3,7x104 C ; V2 = 88V ; Q3 = 1,8x104 C ; V3 = 44V ; Q4 = 1,8x104 C ; V4 = 44V ; Q5 = 5,5x104 C ; V5 = 66V.

5. Determine la energía potencial eléctrica del siguiente circuito capacitivo, si la diferencia de potencial entre os puntos A y B es de 10V. ( Las capacidades se encuentran en F).

RPTA: 450 J

6. En el circuito que se muestra a continuación, calcular la carga en el condensador de 6 F.

RPTA: 500 C

7. En el sistema de condensadores que se muestra, la diferencia de potencial en el condensador C1 es de 9 voltios. Determinar su nueva diferencia de potencial; si en el condensador C4 se introduce una placa dieléctrica de constante k = 2, que llena todo el espacio comprendido entre sus placas. DATOS: C1 = 8F ; C2 = 6F ¸C3 = C4 = 6 F

RPTA: 25 V

8. En un condensador plano de placas paralelas de lados “a” y “b” y separación entre sus placas “d”, se colocan dos dieléctricos de constantes K1 y K2, tal como se muestra en la siguiente figura. Determinar la capacidad equivalente

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