Condensadoresss 11-12

8/2/2019 Condensadoresss 11-12

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ELECTRICIDAD Grado En Ingeniera Electrnica Industrial y AutomticaUPV- FSICA APLICADA-ETSID - CURSO 2011/2012

Tema 2. CONDENSADORES

1.- (Junio 01) Dos esferas conductoras, de radios 0'1 m y 0'2 m, se encuentran separadasuna gran distancia en el vaco. La primera se encuentra a un potencial de 10 V, y la segundaa 20 V. a) Cul es la carga de cada esfera? b) Si se ponen en contacto mediante unconductor de capacidad despreciable, cul ser la carga y potencial de cada una? c) Simanteniendo el conductor que las une, aproximamos las esferas hasta que la distancia entresus centros es de 2 m, cul ser la nueva carga de cada esfera? NOTA: Considrese que ladistribucin de carga en cada superficie esfrica es uniforme en todo el proceso.Sol: 0111nC, 0444 nC; 0185nC,037nC, 1667V; 0178 nC, 0376nC

2.- (Febrero 00) Sea el dispositivo de la figura, sometido auna tensin de 450 V, y donde C

1=1 F, C

2=2 F, C

3=3

F, C4=4 F, C5=5 F. Hllense: a) los potencialesrespecto a tierra que adquirirn los puntos A y B, as comolas cargas de los condensadores C1, C2 y C3; b) la variacinde energa que experimenta el conjunto si, despus deretirar la fuente de tensin, se hace C5=8 F.Sol: 300V, 200V, 150PC, 600PC, 450PC; -004J

3.- (Junio 94) Calclense la carga y la diferencia de

potencial a que estn sometidos cada uno de loscondensadores del esquema de la figura.Sol: De arriba hacia abajo y de izquierda a derecha,las cargas son: 12 nC, 12 nC y 12 nC; 16 nC y 24 nC;8 nC. Las diferencias de potencial son: 3 V, 6 V y 3 V ;4 V y 8 V ; 4 V.

4.- Las capacidades de los condensadores de la figura son C1=2F,C2=6F y C3=35F, y sus tensiones de ruptura son respectivamente

de 100V, 50V y 400V. Hllese: a) la capacidad equivalente delconjunto; b) la tensin mxima que puede aplicarse entre A y B.Sol: a) 5 F b) 13333 V

5.- Se dispone de condensadores de 2 F que pueden soportar una d.d.p. de 1000V. Sedesea formar una batera de 16 F que pueda resistir una d.d.p. de 5000V. Determnese: a)el nmero de condensadores que se precisan y la manera como deben montarse; b) laenerga mxima de la batera.Sol: a) Cuatro ramas en paralelo constituidas cada una por cinco condensadores en serieb) 20 J


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6.- (Febrero 97) Un condensador de 0'5 F a una tensin de 103V se conecta a otro de 2 F

a 500 V, de forma que se unen las armaduras con la misma polaridad. Calclese: a) latensin final comn; b) la carga que pasa de un condensador al otro; c) si se hubieranunido inicialmente las armaduras con distinta polaridad, cul hubiera sido la tensin final

comn?Sol: a) 600 V , b) 02 mC del primero al segundo , c) 200 V

7.- (2 parcial 89) Un condensador de capacidad 3pF se carga hasta adquirir un potencial de100V y despus se asla. A continuacin se conecta en paralelo con otro condensador de5pF que inicialmente est descargado. Calclese: a) el potencial de ambos condensadoresen el estado de equilibrio; b) la energa del sistema antes y despus de la asociacin.Sol: a) 375 V , b) 15x10

-8J ; 5625x10

-9J

8.- (Febrero 07) Conectamos un condensador de C1=4PF a una batera de 5V. Despusconectamos un segundo condensador de C2=1PF a otra batera de 30V. A continuacin sedesconectan las bateras (sin que se descarguen los condensadores) y se conectan loscondensadores en paralelo de forma que se unen las armaduras de la misma polaridad.Calclese: a) la carga inicial de cada condensador antes de efectuar la conexin paralelo, b)la carga y tensin de cada condensador en la conexin paralelo, c) la energa almacenadaantes y despus de conectar en paralelo y d) la transferencia de carga que se ha producidoentre ambos condensadores.Solucin: a) 20C, 30C; b) 10V, 40C, 10C; c) 500J, 250J; d) 20C

9.- Sea el esquema que se representa en la figura. Se pide:a) cul es la diferencia de potencial entre los puntos A yB? b) cul es el potencial de B despus de cerrar elinterruptor, si se mantiene la fuente de tensin? c) qucantidad de carga pasa a travs del interruptor?Sol: a) 6667 V b) 100 V c) 03 mC de A a B

10.- (Junio 02) En el sistema de condensadores de la figura lascapacidades son: C1=12 F, C2=17 F y C3=21 F. Obtngase:a) la carga de cada condensador; b) los potenciales en los

puntos A y B; c) la energa total del sistema. Las tres preguntas

deben contestarse en cada uno de los siguientes supuestos: 1) elpunto A est conectado a un potencial de 1200 V; 2) sedesconecta la fuente de tensin del punto A, y despus seduplica la distancia entre las armaduras del condensador C2,que es plano y sin dielctrico.Sol: 6048mC, 8568mC, 14.61mC;1200V, 696V; 877J

8556mC, 606mC, 1461mC: 1409V, 696V; 1029J


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