Download Si se duplica el voltaje establecido ente las placas paralelas de un

U.N.E.F.M
Unidad Curricular: Física II
Lic. Alejandro Sánchez
CAPACITANCIA ELECTRICA
Selección simple: Verdadero o Falso
Si se duplica el voltaje establecido ente las placas paralelas de un capacitor plano, su
capacitancia aumenta
Si la carga de un conductor esférico aislado se duplica, su capacitancia disminuye
En un capacitor de placas paralelas la capacitancia depende de las dimensiones del
capacitor
La capacitancia equivalente de dos o más capacitores en paralelo es menor que las
capacitancias individuales
La capacitancia equivalente de dos o más capacitores en serie es mayor que la
capacitancia de ellos por separados
La energía electrostática por unidad de volumen en un punto es inversamente
proporcional cuadrado del campo eléctrico en ese punto
Cuando se introduce un dieléctrico en medio de las placas de un capacitor su
capacitancia aumenta
Cuando se introduce un dieléctrico en medio de las placas de un capacitor la intensidad
del campo eléctrico crece
1) Un capacitor de placas paralelas con placas de área 500 cm2 se carga con una
diferencia de potencial V y después se desconecta de la fuente de voltaje. Cuando las
placas se separan 0,4 cm, el voltaje entre ellas se incrementa en 100 V. a) ¿Cuanto vale
la carga Q en la placa positiva del capacitor? B) ¿En cuanto ha sido la energía
almacenada en el capacitor por causa del movimiento de las placas?
a) 11,1 nC b) 0,553 µJ
2)
Un capacitor de placas paralelas, separadas por aire, tiene una capacitancia de
0,14 μF. Las placas están separadas entre sí 0,5 mm. A) ¿Cuál es el área de cada placa?
B) ¿Cuál es la diferencia de potencial si en una de las placas existe una carga de 3,2 μC
y en la otra -3,2 μC? C) ¿Cuánta energía hay almacenada? D) ¿Qué cantidad de carga
puede contener el capacitor antes de que tenga lugar la ruptura dieléctrica del aire entre
las placas? a) 7,91 m2 22,9 V c) 36,7 µF d) 210 µC
3)
Dos capacitores, uno de 100 pF y otro de 400 pF, se cargan independiente hasta
12 V. Entonces se desconectan de la fuente de voltaje y se conectan entre sí en paralelo
uniendo sus lados positivos y sus lados negativos. A) Calcular la diferencia de potencial
resultante a través de cada uno de los capacitores. B) Calcular la energía perdida al
realizar las conexiones.
a) 10 V
b) -25148,872 pJ
4)
Dos capacitores de capacitancia C1 = 4 μF y C2 =12 μF se encuentran conectados
en serie y alimentados por una batería a 12 V. Se desconectan cuidadosamente sin que
se descarguen y conectan en paralelo uniendo sus lados positivos y sus lados negativos.
A)Calcular la diferencia de potencial a través de cada uno de los capacitores después de
ser conectados b) Hallar la energía inicial y final almacenada en los capacitores
a) 4,5 V b) 216 µJ, 162 µJ
5)
Un capacitor de 1,2 μF se carga a 30 V. Después de la carga, se desconecta de la
fuente de voltaje y se conecta a otro capacitor descargado. El voltaje final es de 10V.a)
¿cual es la capacitancia del segundo capacitor? B) ¿Cuánta energía se perdió al realizar
la conexión?
a) 2,4 µF b) 360 µJ
6) Cierto dieléctrico de constante κ = 24 puede resistir un campo eléctrico de 4.107
V/m. Con este dieléctrico se quiere construir un capacitor de 0,1 μF que pueda resistir
una diferencia de potencial de 2000 V. a)¿Cuál es la separación mínima entre las
placas? B) ¿Cuál debe ser el área de las placas? a) 50 µm b) 235 cm2
7) Un capacitor de placas paralelas tiene sus placas separadas por una distancia d. El
espacio entre las placas se llena con dos dieléctricos, uno de espesor 1 d y constante
4
dieléctrica κ1 y el otro de espesor
3d
4
y constante dieléctrica κ2. Determinar la
capacitancia de este capacitor en función de C0 , que es la capacitancia sin dieléctricos
8) Determinar la carga del capacitor equivalente de placas paralelas mostrado en las
figuras.8A y 8 B bajo las siguientes condiciones::
a) Todos los interruptores (swiches) cerrados
b) Todos los interruptores (swiches) abiertos
Todas las capacitancias son de 2 nF
Figura 8A
Figura 8B