tarea circuitos

CAPACIDAD Y CONDENSADORES
1.- Un condensador de capacidad C1 presenta una diferencia de potencial V0 tras haber sido
cargado conectado a un generador. Se desconecta del mismo y se conecta en paralelo a otro
condensador de capacidad C2 que se encontraba descargado. Calcular: a) La nueva diferencia de
potencial V. b) Si la energía inicial del condensador C1 era U0, calcular el cambio de energíaque se
produce en este proceso.
Re spuestas a) V = V0


C1
C1 
; b ) ∆U =  1 −
 U0
C1 + C2
C1 + C2 


2.- En un condensador plano se introducen dos dieléctricos como se indica en la figura. Si A
es la superficie de las placas, l la distancia entre las mismas y k 1 y k2 las constantes dieléctricas de
los dos materiales aislantes, demostrar que la capacidad del condensadorviene dada por:
2ε A  k k 
Re spuesta C = 0  1 2 
l  k1 + k2 

l/ 2

k1

l/ 2

k2

3.- En un condensador plano se introducen dos dieléctricos como se indica en la figura. Si A
es la superficie de las placas, l la distancia entre las mismas y k 1 y k2 las constantes dieléctricas de
los dos materiales aislantes, demostrar que la capacidad del condensador viene dada por:
ε A k +kRe spuesta C = 0  1 2 
l  2 

k1

k2

4.- Sabiendo que la diferencia de potencial entre los puntos A y B del sistema de la figura es
de 200 voltios, calcular: a) La capacidad equivalente del sistema. b) La carga almacenada en cada
condensador. c) La energía almacenada en cada condensador. (C1=6µF; C2=2 µF; C3= 4µF).
1
C
2

B

A
1
C
1

1
C
3

Respuestas: a)3µFb)q1=600µC; q2=200µC; q3=400µC; c)U1=30 mJ;U2=10 mJ; U3=20mJ

5.- Una esfera metálica de 10 cm. de radio se carga hasta conseguir una tensión de 1000 v. A
continuación, se conecta con otra esfera metálica descargada de 2 cm. de radio. Tras conseguir el
equilibrio eléctrico, se procede a descargar la esfera pequeña. Esta operación se repite cinco veces
sin volver a cargar la esfera grande. Calcular: a)La carga inicial de la esfera grande. b) LA carga de
la esfera grande tras realizar cinco veces la operación comentada. c) Su potencial en ese momento.
1
Re spuesta a) 10 −7 C; b) 4.46 nC; c) 401.4 V
9
6.- Suponiendo que todos los condensadores que aparecen en el circuito de la figura son
iguales (C1=C2=C3= C4=2µF), calcular: a) La capacidad equivalente. b) V4 c) Q1 y Q3.
C1

C

C

23

C4

V = 200V

Respuestas: a)6/5 µF b) 80V c) 80µC ; 240µC
7.- Dos condensadores de 10 µF se conectan en paralelo y se cargan a una tensión de 100 v.
Tras desconectarlos del generador, se introduce un material aislante de constante dieléctrica k=3
entre las placas de uno de ellos. Calcular: a) La carga de cada condensador antes y después de
introducir el dieléctrico. b) La tensióntras introducir el dieléctrico. c) La energía de cada
condensador en las dos situaciones.
′
Respuestas: a) Q1=1mC, Q2=1mC, Q1 =0.5mC, Q ′2 =1.5mC; b) V ′ =50v;
′
c) U1=50mJ, U1=50 mJ, U1 =12.5mJ, U ′2 =37.5mJ.
8.- Los cuatro condensadores de la figura tienen formas y tamaños iguales, estando el
espacio entre sus placas relleno respectivamente de los siguientes dieléctricos: k1=1 (aire),k2=2,3
(parafina), k3=3 (azufre) y k4=5 (mica). Calcular las diferencia de potencial entre las placas de
cada uno de los condensadores y la carga que almacena cada uno de ellos. ( Datos: V=100 v. y
C2=10-9 F.)
C1

V
C2

C4

Respuestas: Q4=31.3 nC; Q2=13.583 nC; Q3=17.717 nC;
V1=71.99 V; V2=V3=13.583 V; V4=14.398 V

C3

9.- En el sistema de condensadores de la figura, calcular: a) Lacapacidad equivalente. b) La
carga que se almacena en el condensador C1 y la diferencia de potencial que aparece en el mismo.
C1 = 6µF
+
20V

2µF

6µF

2µF

-

Respuestas: a) 8,4 µF b) 48 µC; 8V.
10.- Un condensador de 100µF de capacidad se carga de modo que la energía almacenada en
el mismo es de 50 Joule. A continuación, se conecta a otro condensador de 60µF que se encuentra...