Ejercicios Capacitancia Ing. Agroindustrial

ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO Ing. Agroindustrial PROF. SANDRA ORTEGA S.

1 EJERCICIOS DE CONDESADORES

1. El Exceso de cargas en cada uno de los conductores de un capacitor de placas paralelas es de 5,3   C. -3

¿Cuál es la diferencia de potencial entre los conductores si la capacitancia del sistema es de 4x10   F? 2. Dos conductores con cargas netas de +10   C y -10   C tienen una diferencia de potencial de 10 voltios. Determinar: La capacitancia del sistema La diferencia de potencial entre los dos conductores si las cargas en cada uno se incrementa hasta +100   C y -100   C 3. Un capacitor de placas paralelas tiene una capacitancia de 19   F. ¿Qué carga sobre cada placa produce una diferencia de potencial de 36 Voltios entre las placas? 4. Un capacitor cilíndrico lleno de aire tiene una capacitancia de 10pF y 6 cm de longitud. Si el radio del conductor exterior es de 1,5 cm. ¿Cuál es el radio requerido del conductor interior?

2

5. Un capacitor de placas paralelas tiene un área de placa 12 cm y una capacitancia de 7pF ¿Cuál es la separación entre las placas? 6. Dos conductores esféricos con radio R 1= 0,15 cm y R 2= 0,23 cm están separados por una distancia suficientemente grande para ser despreciables despreciables los efectos de inducción. inducción. Las esferas están conectadas conectadas por un alambre conductor delgado y se llevan al mismo potencial eléctrico de 775 775 voltios. a) Determine la capacitancia del sistema b) Cuál es la proporción de carga Q1/Q2 7. Encuentre la capacitancia equivalente entre los puntos a y b. 4 7

a

b

5

6 8. Determine la capacitancia equivalente equivalente para la red de capacitores. capacitores. Si la red se conecta conecta a una batería de 12 voltios, Calcule la diferencia de potencial a través de cada capacitor y la carga en cada capacitor.

a

3

b

6

2 9. Cuatro capacitores se conectan como en la figura: a) Hallar la capacitancia equivalente entre a y b. Calcular la carga en cada capacitor si V ab= 15 voltios. 15

3

a

b 20 6

10. Calcule la energía almacenada en un capacitor de 18   F cuando se carga a un potencial de 100 voltios.

2 Electricidad y Magnetismo Ing. Agroindustrial Prof. Sandra Ortega S. EJERCICIOS CAPACITANCIA CON DIELECTRICO

1. Las placas de un capacitor de placas paralelas miden 5 cm x 4 cm y están separadas por un espesor de papel de 2 mm (k papel =3.7). (a) Determine la capacitancia de este dispositivo (b)Cuál es la carga máxima que puede brindarse al capacitor? (c)Cuál es la máxima energía que puede almacenarse en el capacitor? V 

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La resistencia dieléctrica del papel es 16 x 10 m . NOTA: La resistencia dieléctrica es igual al campo eléctrico máximo que puede existir en un dieléctrico sin ruptura eléctrica.

2. Un condensador de placas paralelas de capacitancia igual a 10   f, tiene el área de una de las 2

armaduras igual a 100 cm y mica como dieléctrico (k=5). Cuando la diferencia de potencial entre las armaduras fuera de 50 voltios. Calcular: a) El campo eléctrico en la mica. b) La carga en las armaduras del condensador.

3. Un capacitor de placas paralelas en aire tiene una separación de placas de 1,50 cm y un área de 2 placa de 25 cm . Las placas están cargadas a una diferencia de potencial de 250 voltios y se encuentran desconectadas de la fuente. El capacitor se sumerge después en Agua destilada (K=80). Determine: (a) La carga en las placas antes y después de la inmersión (b) La capacitancia y el voltaje después de la inmersión. (c) El cambio de energía del capacitor.