Cuestionario Cuestionario Unidad 4 - Capacitancia 1.- ¿Cierto o falso? a) A part partir ir de la den denic ició ión n de capa capaci cita tanc ncia ia,, C= Q/ ∆ V, se sigue ue un capacitor sin carga tiene una capacitancia cero.
R=Cierto, si no tiene carga entonces tanto en el extremo positivo y negativo la carga es cero entonces tiene una capacitancia cero. !) Co"o descri!e la denición de capacitancia, la diferencia de potencial a tra#$s de un capacitor sin carga es cero.
R=La capacitancia es la magnitud de la carga en cualquiera de las condiciones entre la diferencia de potencial entre ellos.
%.%.- &i se disp dispon one e de tres tres capa capaci cito torres dife diferrente entes s C 1, C% ' C(, ¿Cu ¿Cunt ntas as co"!inaciones diferentes de capacitancia se pueden *acer?
R=En serie, paralelo y mixto
(.- ¿+or u$ factor se "ultiplica la capacitancia de una esfera "etlica si su #olu"en se triplica? a)
!) (
c) (%/(
d) (1/(
e) 1
f) -!"
g) 1/(
.- n capacitor con capacitancia "u' grande est en serie con otro capacitor con capaci capacitan tancia cia "u' peue peuea. a. ¿Cul ¿Cul es la capaci capacitan tancia cia eui#a eui#alen lente te de la co"!inación? a) ligera"ente ( "a'or ue la capacitancia del capacitor grande !) ligera"ente "enor ue la capacitancia del capacitor grande c) ligera"ente "a'or ue la capacitancia del capacitor peueo
d# ligeramente menor que la capacitancia del capacitor peque$o
0.- ) Clasiue los siguientes seis capacitores en orden de "a'or a "enor capacitancia, ' note cualuier caso de igualdad. a) un capa capaci cito torr de %2 placas
μ
3 con una diferencia de potencial de -# entre sus
-
!) un capacitor de (2 μ 3 con cargas de 2 μ C de "agnitud en cada placa c) un capacitor con cargas de 42 μ C de "agnitud en sus placas, ue diere en % V en potencial d) un capacitor de 12 μ 3 ue al"acena 1%0 μ 5 e) un capacitor ue al"acena %02
μ
5 de energ6a con una diferencia de
potencial de 12 V f) un capacitor ue al"acena 1%2
μ
C de carga ' (72 μ 5 de energ6a
R= !. Un capacitor de % &' con cargas de (% &C de magnitud en cada placa. ). Un capacitor de )%&' con una diferencia de potencial de 4 -* entre sus placas. . Un capacitor de !% &' que almacena !)+ &. 4. Un capacitor que almacena )+% & de energa con una diferencia de potencial de !% *. +. Un capacitor con cargas de % &C de magnitud en sus placas, que di/ere en ) * en potencial. 0. Un capacitor que almacena !)%&C de carga y 0% & de energa.
) Clasiue los "is"os capacitores de "a'or a "enor de acuerdo con la diferencia de potencial entre placas.
R= !. Un capacitor que almacena )+% & de energa con una diferencia de potencial de !% * ). Un capacitor que almacena !)%&C de carga y 0% & de energa. . Un capacitor de !% &' que almacena !)+ & 4. Un capacitor de )%&' con una diferencia de potencial de 4 -* entre sus placas +. Un capacitor de % &' con cargas de (% &C de magnitud en cada placa 0. Un capacitor con cargas de % &C de magnitud en sus placas, que di/ere en ) * en potencial.
) Clasiue los capacitores en el orden de las "agnitudes de las cargas en sus placas
-
R= !. Un capacitor que almacena !)%&C de carga y 0% & de energa. ). Un capacitor de % &' con cargas de (% &C de magnitud en cada placa. . Un capacitor con cargas de % &C de magnitud en sus placas, que di/ere en ) * en potencial. 4. Un capacitor de )%&' con una diferencia de potencial de 4 -* entre sus placas. +. Un capacitor de !% &' que almacena !)+ &. 0. Un capacitor que almacena )+% & de energa con una diferencia de potencial de !% *.
V) Clasiue los capacitores en el orden de la energ6a ue al"acenan
R= Un capacitor que almacena !)%&C de carga y 0% & de energa. Un capacitor que almacena )+% & de energa con una diferencia de potencial de !% *. Un capacitor de % &' con cargas de (% &C de magnitud en cada placa. Un capacitor de !% &' que almacena !)+ &. Un capacitor con cargas de % &C de magnitud en sus placas, que di/ere en ) * en potencial. Un capacitor de )%&' con una diferencia de potencial de 4 -* entre sus placas.
7.- 8a su"a de las cargas en a"!as placas de un capacitor es cero. ¿Qu$ al"acena un capacitor?
R= Los capacitores almacenan carga y energa. Un capacitor est1 formado por dos conductores, cuando est1 cargado, cada conductor tiene una carga de igual magnitud y de signo opuesto.
9.- ) ¿Qu$ le ocurre a la "agnitud de la carga en cada placa de un capacitor, si la diferencia de potencial entre los conductores se duplica? a) &e #uel#e cuatro #eces "a'or
-
!) &e #uel#e dos #eces "a'or
c# 2o cam3ia d) &e #uel#e la "itad e) &e #uel#e un cuarto ) &i se duplica la diferencia de potencial a tra#$s de un capacitor: ¿Qu$ ocurre con la energ6a al"acenada? a) &e #uel#e cuatro #eces "a'or
3# e vuelve dos veces mayor c) ;o ca"!ia d) &e #uel#e la "itad e) &e #uel#e un cuarto
4.- n capacitor de placas paralelas se carga ' despu$s se desconecta de la !ater6a. ¿
d# e vuelve la mitad e) &e #uel#e un cuarto
.- sted carga un capacitor de placas paralelas, lo uita de la !ater6a ' e#ita ue los ala"!res conectados a las placas entren en contacto. Cuando au"enta la separación de las placas, ¿Cada una de las siguientes cantidades a) au"enta !) dis"inu'e o c) per"anece igual? i) C
ii) Q
iii) < entre las placas
i#)
∆
V
#) 8a energ6a al"acenada en el
capacitor
R= i# 5ermanece igual
ii# 6umenta
ii# 6umenta
iv# 6umenta
12.- epita la pregunta , pero esta #e> responda para la situación en ue la !ater6a per"anece conectada al capacitor "ientras au"enta la separación de las placas. R= 6umenta
-
11.- a ue las cargas en las placas de un capacitor de placas paralelas tienen signo opuesto, se atraen. +or eso, de!er6a efectuarse un tra!a@o positi#o para incre"entar la separación entre las "is"as. ¿Qu$ tipo de energ6a se "odica en el siste"a de!ido al tra!a@o eterno efectuado en este proceso? R= 7ec1nica
1%.- <pliue poru$ el tra!a@o ue se necesita para "o#er una carga Q a causa de una diferencia de potencial
∆
V es B=Q ∆ V, en tanto ue la energ6a
al"acenada en un capacitor cargado es B=1/% Q ∆ V ¿e dónde pro#iene el factor D? R= 8el tra3a9o que se necesita para mantener la carga en el capacitor
1(.- &uponga ue disea un dispositi#o para o!tener una gran diferencia de potencial al cargar pri"ero un !anco de capacitores conectados en paralelo ' luego acti#ar un arreglo de interruptores ue desconecta los capacitores de la fuente de carga ' uno de otro ' los reconecta todos en un arreglo en serie.
a# % :* g) 2
c) 4EV
!) %.0 EV
d) 422 V
e) 42V
f) 4 V
1.- n capacitor de aire se carga, despu$s se desconecta de la fuente de energ6a, posterior"ente se conecta a un #olt6"etro. <pliue có"o ' por u$ ca"!ia la diferencia de potencial al insertar un "aterial diel$ctrico entre sus placas.
R= El aire es un diel;ctrico a, esta polari>aci?n es diferente de acuerdo a la permitividad del diel;ctrico. 6l conectar el voltmetro, el condensador se empie>a a descargar lentamente, por lo que el registro del volta9e cam3ia @asta llegar a cero, es decir, cuando el capacitor est1 completamente descargado.
-
10.- un capacitor de placas paralelas co"pleta"ente cargado per"anece conectado a una !ater6a "ientras usted desli>a un diel$ctrico entre placas. ¿8as siguientes cantidades a) au"enta, !) dis"inu'e o c) per"anecen iguales? i) C
ii) Q
iii) < entre las placas i#)
∆ V
#) 8a energ6a per"anece en el
capacitor
R= i# 6umenta ii# 6umenta iii# 5ermanecen iguales v# 6umenta
iv# 8isminuye
17.- &uponga ue uiere au"entar el "i"o #olta@e de operación de un capacitor de placas paralelas. escri!a có"o puede *acer esto con una separación de placas @a. R= 5or medio de la diferencia de su potencial el;ctrico.
19.- &i le pidieran disear un capacitor de di"ensiones peueas pero con una gran capacitancia, ¿u$ factores resultar6an de gran i"portancia para su diseo?
R= El diel;ctrico el cual est1 constituido y tam3i;n la distancia que @ay entre las placas.