Ejercicios simples de fisica ii

EJERCICIOS

Potencial Eléctrico:
• Calcular el valor del potencial en medio de dos cargas positivas iguales, de 200 µC cada una, siendo la separación entre estas cargas 0,06 metros; las mismasestán sumergidas en aceite cuya constante dieléctrica vale 5. Además calcular el potencial con cargas opuestas.
Solución; ambas cargas contribuyen al valor del potencial en el punto donde se haya elpotencial P; de este modo.
Q1 = Q 2 = + 200 µC D= 0,06 metros r = 0,03 metros K = 5
Vp = ∑ q / K.r Vp = + 200 µC / 5 (0,03 m) Vp =+ 200 µC / 0,015 m
Vp = 0,0133 voltios.
Ahora bien siendo lascargas opuestas tenemos.
Q1 =+200 µC Q 2 = - 200 µC
Vp = + q / K.r - q / K.r = 0
Vp = + 200 µC / 5 (0, 03 m) - [200 µC / 5 (0, 03 m)] = 0

Q1 P Q2
………………...0,06 m……………..
Si en el medio de las dos cargas de igual magnitud la intensidad del campo eléctrico valdrá cero o será nula, mientras que el potencial tendrá un definido y viceversa.

Capacitancia Eléctrica:
• Uncondensador de 5 placas planas y paralelas, consiste de dos placas metálicas circulares de 0,05 metros de radio y separadas por 0,001 m de aire. El condensador se carga con un potencial de 300estato-voltios, mientras que está conectado en paralelo con otro condensador cargado con el mismo potencial (terminales positivas conectadas juntas, lo mismo que las negativas). Calcular la energía que debeliberarse si se descarga la combinación por medio de un cortocircuito.
Solución:
Para un condensador de placas planas y paralelas:
C = K.A / 4π d

C1}1 mm C2

:. C1 = π r 2 / 4π d C1 = 0,05 2 / 4 (0,001) C1 = 0,0025 / 0,004=0,625 st faraday
Cómo la energía almacenada de un condensador vale:
W = ½ Q.V = ½C.V = ½ Q2/ 2C
Cómo conocemos C y V, aplicamos la segunda forma:
W1 = ½ C1 V1 2 = ½ (0,625) (300)2 = (0,3125) (90 000) = 28 125 ergios.
La energía total es W1 + W2 = 2W1
De acuerdo...