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Orientación Universidad
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Capacitores y Dieléctrico, Ejercicios de Física

Ejercicios resueltos de Física II

Tipo: Ejercicios

2018/2019

Subido el 14/10/2019

carlito2012
carlito2012 🇦🇷

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EJERCICIOS
1. Un condensador está constituido por dos piezas metálicas, una placa es completamente
plana de área A y la otra tiene dos secciones planas en forma de escalón, como se muestra
en la figura. Halle la capacidad del condensador.
2. Las láminas de un condensador plano están separadas 5 𝑐𝑚 y tienen 2 𝑚2 de superficie.
Inicialmente el condensador se encuentra en el vacío. Se le aplica una diferencia de
potencial de 10000 𝑉. Parte I: Calcular la capacidad del condensador, la densidad
superficial de carga, la intensidad del campo eléctrico entre las placas, la carga de cada
lámina. Parte II: Se introduce un dieléctrico de constante dieléctrica igual a 5 y se
desconecta el condensador de la fuente de tensión. Calcular en estas nuevas condiciones la
capacidad, la intensidad del campo eléctrico entre las placas y la diferencia de potencial
entre las láminas del condensador. Parte III: Se elimina la capa del dieléctrico y se sustituye
por dos dieléctricos de espesores 2 𝑚𝑚 y 3 𝑚𝑚 y cuyas constantes dieléctricas relativas
son 5 y 2. Calcular la capacidad del condensador y la diferencia de potencial entre las
láminas del condensador. Parte IV: Si el dieléctrico del segundo caso ocupara solo la mitad
de la superficie de las placas, calcular la capacidad del condensador, y el trabajo que hay
que realizar para extraer el dieléctrico.
3. Calcular la capacidad de un condensador esférico formado por dos cortezas metálicas
conductoras de radios a (interior) y b (exterior), cargadas con cargas de igual valor Q y -Q.
Suponga que 𝑎 = 0,1 𝑚𝑚, 𝑏 = 0.2 y 𝑄 = 1𝑥10−6𝐶.
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EJERCICIOS

1. Un condensador está constituido por dos piezas metálicas, una placa es completamente plana de área A y la otra tiene dos secciones planas en forma de escalón, como se muestra en la figura. Halle la capacidad del condensador. 2. Las láminas de un condensador plano están separadas 5 𝑐𝑚 y tienen 2 𝑚^2 de superficie. Inicialmente el condensador se encuentra en el vacío. Se le aplica una diferencia de potencial de 10000 𝑉. Parte I: Calcular la capacidad del condensador, la densidad superficial de carga, la intensidad del campo eléctrico entre las placas, la carga de cada lámina. Parte II: Se introduce un dieléctrico de constante dieléctrica igual a 5 y se desconecta el condensador de la fuente de tensión. Calcular en estas nuevas condiciones la capacidad, la intensidad del campo eléctrico entre las placas y la diferencia de potencial entre las láminas del condensador. Parte III: Se elimina la capa del dieléctrico y se sustituye por dos dieléctricos de espesores 2 𝑚𝑚 y 3 𝑚𝑚 y cuyas constantes dieléctricas relativas son 5 y 2. Calcular la capacidad del condensador y la diferencia de potencial entre las láminas del condensador. Parte IV: Si el dieléctrico del segundo caso ocupara solo la mitad de la superficie de las placas, calcular la capacidad del condensador, y el trabajo que hay que realizar para extraer el dieléctrico. 3. Calcular la capacidad de un condensador esférico formado por dos cortezas metálicas conductoras de radios a (interior) y b (exterior), cargadas con cargas de igual valor Q y -Q. Suponga que 𝑎 = 0,1 𝑚𝑚, 𝑏 = 0.2 y 𝑄 = 1𝑥10−6𝐶.

4. ¿Cuál será la capacidad de un condensador formado por dos placas de 400𝑐𝑚^2 de Superficie separadas por una lámina de papel de 1,5𝑚𝑚 de espesor cuya constante dieléctrica es 3,5? 5. Calcular la carga acumulada por un condensador de 100𝜇𝐹 al cual se le aplica una diferencia de potencial de 40𝑉. 6. Hallar la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador del siguiente circuito, donde: 𝐶 1 = 10000 𝑝𝐹, 𝐶 2 = 0,010 𝜇𝐹, 𝐶 3 = 6 𝐾𝑝𝐹, 𝐶 4 = 3𝑥10−9^ 𝐹, 𝐶 5 = 3 𝑛𝐹 y 𝐶 6 = 4𝑥10−6^ 𝐹

E=30V

C1 C2 C

C3 C4 C

A B C D

7. Calcular la superficie de las armaduras de un condensador de 1𝑚𝐹 cuyo dieléctrico es un papel de 0,2𝑚𝑚 de espesor. La constante dieléctrica 𝐾 = 4,8. 8. Calcular la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador del siguiente circuito, donde: 𝐶 1 = 3 𝜇𝐹, 𝐶 2 = 2000 𝑛𝐹, 𝐶 3 = 6𝑥10−6^ 𝐹, 𝐶 4 = 15𝑥10^6 𝑝𝐹, 𝐶 5 = 15𝑥10^6 𝑝𝐹, 𝐶 6 = 15𝑥10^6 𝑝𝐹 y 𝐶 7 = 12 𝜇𝐹

E=100V

C1 C2 C

C4 C5 C

A B C C

9. Las placas de un capacitor tienen un área de 0.034 𝑚^2 y una separación de aire de 2 𝑚𝑚. La diferencia de potencial entre las placas es de 200 𝑉. Calcula: A) La capacitancia. B) La intensidad del campo eléctrico. C) La carga en cada placa. 10. Un condensador de placas paralelas tiene como dieléctrico un material de permisividad relativa igual a 5 y 0.5 𝑐𝑚 de espesor. Si el área de las placas es de 300 𝑐𝑚^2. Calcula: a) Su

18. Del circuito de la figura calcula lo que se te indica en la tabla. 19. En el circuito de la figura calcula las variables que se te indica en la tabla, si la diferencia de potencial es de 60 𝑉. 20. En el circuito de la figura calcula lo que se te indica en la tabla, si la diferencia de potencial es de 120 𝑉.