Ing Maritima
Páginas: 5 (1019 palabras)
Publicado: 20 de marzo de 2014
TEMA 2. CONDENSADORES
Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar cargas para disponer de ellas cuando las circunstancias lo precisen. El fundamento del condensador se basa en la capacidad de almacenamiento de carga de los conductores. Iniciaremos el tema estudiando cómo puede almacenar carga un conductor. Después veremos la forma de asociar conductores para formar un condensador,incrementando la capacidad de almacenamiento de carga. Por último veremos formas de asociar varios condensadores.
1. Conductor cargado. Concepto de capacidad
A.1 Suponed una esfera metálica aislada a la que aportamos cada vez más carga. Decid que tipo de relación cabe esperar entre la carga que adquiriere y el potencial a que se encuentra.
A.2 ¿Se puede prologar indefinidamente el procesodescrito en la actividad anterior? Definición de capacidad de un conductor.
A.3 Una esfera conductora tiene una capacidad de 20pF. a) Decid el potencial que adquiere al cargarse con 10-8 C. b) Si en otras condiciones su potencial es de 800V, ¿cuál es su carga?
2. Asociación de conductores para incrementar su capacidad. Condensadores
Para acumular de forma más eficiente carga eléctrica seusan dos conductores asociados y se cargan con cargas de signos opuestos.
A.4 En la figura adjunta se representan dos conductores cargados con cargas de signo opuesto. a) Dibujad las líneas del campo eléctrico entre ellos. b) Explicad por qué se puede acumular más carga en esta asociación de conductores de la que se podría acumular en un solo conductor.
Con objeto de aumentar al máximo lacapacidad de los conductores que forman un condensador interesa aumentar la influencia mutua entre ellos.
A.5 ¿Cómo puede hacer mayor la influencia mutua de dos conductores cargados? Sugerid ideas teniendo en cuenta que se puede variar la forma y la posición de los mismos.
A.6 Considerad un condensador plano: a) Haced un dibujo del mismo y de las líneas del campo eléctrico que produce. b)Plantead hipótesis sobre los factores que influyen en su capacidad.
A.7 Se quiere construir un condensador plano de armaduras cuadradas separadas 1mm y de 1 Faradio de capacidad. Hallad la longitud del lado del cuadrado.
A.8 (Selectividad, 2011) Un condensador plano de 1μF se conecta a una diferencia de potencial de 200V. ¿Cuánto vale la carga del condensador? Si redujésemos la distancia entre lasarmaduras a la mitad, ¿aumentaría la capacidad?, ¿y la carga? Justificad las respuestas
A.9 (Selectividad, 2007) En el interior de un condensador plano se encuentra un material dieléctrico de permitividad ε. La capacidad C ¿es mayor o menor que en el caso en que el espacio entre las placas esté vacío?
A.10 Explicación de los conceptos de perforación o rotura de un condensador y de rigidezdieléctrica.
A.11 Expresión de la energía eléctrica almacenada en un condensador cargado.
A.12 Un condensador está formado por dos láminas separadas por aire ( es prácticamente igual a la del vacío). Al conectarlo a 200V adquiere una carga de 10-3C. a) Dad su capacidad. b) Si se desconecta e introduce en un dieléctrico de constante relativa 5, ¿cuál será su nuevo potencial? ¿Y la carga? c)Si ahora se vuelve a conectar a la fuente de 200V ¿cuál será la nueva carga?
A.13 Dado el esquema de la figura, calculad la carga de cada uno de los condensadores, en el estado estacionario.
Datos: R1=40Ω; R2=30Ω; R3= 20Ω; R4=10Ω; C1=3µF; C2=2µF; C3=1.5µF
3. Procesos de carga y descarga del condensador
A.14 (Selectividad, 2006, 2009) Proceso de carga de un condensador. Representaciónde la gráfica de la evolución de la carga cuando se conecta a un generador a través de una resistencia R (animación del Departamento de Física y Química sobre este proceso). Deducción de la ley correspondiente.
A.15 Proceso de descarga de un condensador. Representación de la gráfica de la evolución de la carga en dicho proceso (animación del Departamento de Física y Química). Deducción de la...
Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar cargas para disponer de ellas cuando las circunstancias lo precisen. El fundamento del condensador se basa en la capacidad de almacenamiento de carga de los conductores. Iniciaremos el tema estudiando cómo puede almacenar carga un conductor. Después veremos la forma de asociar conductores para formar un condensador,incrementando la capacidad de almacenamiento de carga. Por último veremos formas de asociar varios condensadores.
1. Conductor cargado. Concepto de capacidad
A.1 Suponed una esfera metálica aislada a la que aportamos cada vez más carga. Decid que tipo de relación cabe esperar entre la carga que adquiriere y el potencial a que se encuentra.
A.2 ¿Se puede prologar indefinidamente el procesodescrito en la actividad anterior? Definición de capacidad de un conductor.
A.3 Una esfera conductora tiene una capacidad de 20pF. a) Decid el potencial que adquiere al cargarse con 10-8 C. b) Si en otras condiciones su potencial es de 800V, ¿cuál es su carga?
2. Asociación de conductores para incrementar su capacidad. Condensadores
Para acumular de forma más eficiente carga eléctrica seusan dos conductores asociados y se cargan con cargas de signos opuestos.
A.4 En la figura adjunta se representan dos conductores cargados con cargas de signo opuesto. a) Dibujad las líneas del campo eléctrico entre ellos. b) Explicad por qué se puede acumular más carga en esta asociación de conductores de la que se podría acumular en un solo conductor.
Con objeto de aumentar al máximo lacapacidad de los conductores que forman un condensador interesa aumentar la influencia mutua entre ellos.
A.5 ¿Cómo puede hacer mayor la influencia mutua de dos conductores cargados? Sugerid ideas teniendo en cuenta que se puede variar la forma y la posición de los mismos.
A.6 Considerad un condensador plano: a) Haced un dibujo del mismo y de las líneas del campo eléctrico que produce. b)Plantead hipótesis sobre los factores que influyen en su capacidad.
A.7 Se quiere construir un condensador plano de armaduras cuadradas separadas 1mm y de 1 Faradio de capacidad. Hallad la longitud del lado del cuadrado.
A.8 (Selectividad, 2011) Un condensador plano de 1μF se conecta a una diferencia de potencial de 200V. ¿Cuánto vale la carga del condensador? Si redujésemos la distancia entre lasarmaduras a la mitad, ¿aumentaría la capacidad?, ¿y la carga? Justificad las respuestas
A.9 (Selectividad, 2007) En el interior de un condensador plano se encuentra un material dieléctrico de permitividad ε. La capacidad C ¿es mayor o menor que en el caso en que el espacio entre las placas esté vacío?
A.10 Explicación de los conceptos de perforación o rotura de un condensador y de rigidezdieléctrica.
A.11 Expresión de la energía eléctrica almacenada en un condensador cargado.
A.12 Un condensador está formado por dos láminas separadas por aire ( es prácticamente igual a la del vacío). Al conectarlo a 200V adquiere una carga de 10-3C. a) Dad su capacidad. b) Si se desconecta e introduce en un dieléctrico de constante relativa 5, ¿cuál será su nuevo potencial? ¿Y la carga? c)Si ahora se vuelve a conectar a la fuente de 200V ¿cuál será la nueva carga?
A.13 Dado el esquema de la figura, calculad la carga de cada uno de los condensadores, en el estado estacionario.
Datos: R1=40Ω; R2=30Ω; R3= 20Ω; R4=10Ω; C1=3µF; C2=2µF; C3=1.5µF
3. Procesos de carga y descarga del condensador
A.14 (Selectividad, 2006, 2009) Proceso de carga de un condensador. Representaciónde la gráfica de la evolución de la carga cuando se conecta a un generador a través de una resistencia R (animación del Departamento de Física y Química sobre este proceso). Deducción de la ley correspondiente.
A.15 Proceso de descarga de un condensador. Representación de la gráfica de la evolución de la carga en dicho proceso (animación del Departamento de Física y Química). Deducción de la...
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