EJERCICIOS DE CAPACITANCIA.

Un condensador de placas paralelas circulares espaciadas d= 3 mm se carga hasta producir una intensidad de campo eléctrico 3x106 v/m. ¿Cuál es el radio R requerido en la placa circular si Ia carga almacenada es de 1.0 μC?

Un condensador es construido intercalando placas como se muestra en Ia figura (vista de sección transversal). La separación entre Ias placas es de 0.8 cm y el área total efectiva de Ias placas es de 7 cm2 ignorando los efectos de Ias orillas. Calcule Ia capacitancia de Ia unidad.

Un condensador cilíndrico lleno de aire tiene una capacitancia de 10 pf, y su longitud es de 6cm. si el radio del conductor externo es 1.5 cm. ¿cuál es el radio requerido para el conductor interno?

UTILIZANDO LA FORMULA:

DESPEJANDO LA FORMULA ANTERIOR PARA ENCONTRAR EL RADIO a TENEMOS QUE:

Un cable coaxial de 50 cm. de longitud tiene un conductor interno con diámetro 2.58 mm. Y una carga de + 8.1uC. El conductor que lo rodea tiene un diámetro interno de 7.27 mm. Y una carga de -8.1uC. A) ¿Cuál es la capacitancia de este cable? B) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre los dos conductores?

Compare Ia capacitancia de un condensador esférico de radios: a = 7cm y b = 8 cm con Ia capacitancia de un condensador cilíndrico que tenga los mismos radios y una longitud axial de 15 cm (en cada caso el conductor interno esta aterrizado), ¿por qué los valores de la capacitancia son aproximadamente iguales?

Considere el grupo de condensadores que se observa en la figura Ias capacitancias de Ia figura están en uF.

A) encuentre Ia capacitancia equivalente entre los puntos a yb. B) Determine Ia carga en cada condensador cuando Ia diferencia de potencial es de 12V. Solución: Se obtiene una sola capacitancia de las 2 que están en paralelo: Ahora se obtiene Ia capacitancia equivalente “C”. Teniendo ya los capacitores en serie:

Ya que Ias cargas están en serie, entonces Ia carga en los condensadores de 2uF y 5uF es: Donde el voltaje de los condensadores juntos en paralelo son: Teniendo el voltaje de los condensadores en paralelo se obtiene Ia carga de cada condensador en paralelo.

Considere la combinación de condensadores

que se muestra en la figura. a). - ¿Cuál es Ia capacitancia entre los puntos a y b? b).- Determine Ia carga en cada condensador si Vab = 4.8 V.

Encuentre la capacitancia equivalente entre los puntos a y b en el grupo de condensadores que se ven en la figura.

Encuentre la capacitancia equivalente entre los puntos a y b en la combinación de condensadores que se muestra en la figura.

¿Cuánta energía total esta almacenada en el grupo de condensadores que se ve en la figura Vab =15 v?

Dos condensadores, C1 = 25uF y C2 = 5uF, están conectados paralelo y

cargados con una fuente de poder de 100 V. a) Calcule la energía total almacenada en los dos condensadores. b) ¿Qué diferencia de potencial se requiere a través de los mismos condensadores conectados en serie de tal manera que la combinación almacena la misma energía que en a?

La densidad de energía en un condensador de placas paralelas está dada como 2.1x10-9 J/m3. ¿Cuál es el valor del campo eléctrico entre las placas del condensador?

Demuestre que la energía asociada con una esfera conductora de radio R y carga Q rodeada de vacío está dada por U=KQ2/2R. FORMULA DE LA ENERGIA

FORMULA PARA OBTENER LA CAPACITANCIA

SUSTITUIMOS CAPACITANCIA EN LA FORMULA DE ENERGIA

SABEMOS QUE:

Determine: A) la capacitancia y B) el máximo voltaje que se puede aplicar a un condensador de placas paralelas relleno con teflón que tiene un área en la placa de 175cm2 y en el espesor del aislante es de 0.04mm. Solución: Datos:

Un condensador de placas paralelas tiene un área de 0.64 cm2. Cuando las placas están en el vacío, Ia capacitancia del dispositivo es de 4.9 pF. a) Calcule el valor de Ia capacitancia si el espacio entre las placas se llena con Naylon. b) ¿Cual es Ia máxima diferencia de potencial que puede ser aplicada a las placas sin causar la ruptura eléctrica o descarga?

Despejamos la distancia por que la necesito para hacer los incisos a y b.

Entonces obtenemos que: Ahora solo resta sustituir:

Un condensador se construye con dos placas cuadradas de lado L y separadas por una distancia d. La mitad del espacio entre Ias placas (de arriba hacia abajo) se llena con poliestireno (K= 2.56). Y Ia otra mitad se llena con caucho neopreno (K= 6.7). Calcule Ia capacitancia del dispositivo, tomando L =2 cm y d = 0.75 mm. (Sugerencia: el condensador puede ser considerado como dos condensadores conectados en paralelo).

Cuando el voltaje aplicado a un condensador se aumenta desde 80 V hasta 110 V, la carga en el condensador aumenta en 9x10-5 C. Determine la capacitancia.

Tres condensadores se conectan a las terminales de una batería de 12 V ¿Cuánta energía debe suministrar la batería si los condensadores están conectados? Ver figura.

a) En serie:

b) En paralelo: