Ejercicios de capacitores en serie y paralelo resueltos pdf

Cómo resolver los problemas de los condensadores

2. (fácil) Si la separación entre placas de un condensador es de 2,0×10-3 m, determina el área de las placas si la capacitancia es exactamente 1 F.C = εoA/d1 = (8,85×10-12)A/(2,0×10-3)A = 2,3×108 m2 3. (moderado) Calcula la tensión de una batería conectada a un condensador de placas paralelas con un área de placas de 2,0 cm2 y una separación entre placas de 2 mm si la carga almacenada en las placas es de 4,0pC. Área = 2,0 cm2(1 m/100cm)2 = 2,0×10-4 m2 C = εoA/dC = (8,85×10-12)(2,0×10-4)/(2,0×10-3)C = 8,85×10-13C = Q/V8,85×10-13 = 4,0×10-12/VV = 4,5 voltios

4. (fácil) Un condensador de placas paralelas está construido con placas metálicas de 0,2 m2 cada una. La capacitancia es de 7,9nF. Determina la distancia de separación de las placas.C = εoA/d7,9×10-9 = 8,85×10-12(0,2)/dd = 2,2×10-4 m = 0,22 mm

5. (fácil) Un condensador (de placas paralelas) se carga con una batería de tensión constante. Una vez que el condensador alcanza la carga máxima, se retira la pila del circuito. Describa los cambios que pueden producirse en las magnitudes aquí indicadas si se acercan las placas.a. Carga (La carga depositada en las placas no cambia al retirar la pila y, por tanto, la carga y la densidad de carga siguen siendo las mismas al acercar las placas. ) b. Capacitancia (Como la capacitancia es C = εoA/d, y el área no cambia, cualquier disminución de la separación de las placas (d) provocará un aumento de la capacitancia). c. Tensión (Como C = Q/V, y la carga no cambia, un aumento de la capacitancia implica una disminución de la tensión). d. Campo E (Dado que ΔV = -Ed, el campo E seguirá siendo el mismo ya que tanto la tensión como la distancia disminuyen proporcionalmente).

Problemas de combinación de condensadores con soluciones pdf

Se pueden conectar varios condensadores entre sí para utilizarlos en diversas aplicaciones. Las conexiones múltiples de condensadores se comportan como un único condensador equivalente. La capacitancia total de este condensador único equivalente depende tanto de los condensadores individuales como de su conexión. Los condensadores pueden disponerse en dos tipos de conexiones simples y comunes, conocidas como serie y paralelo, para las que podemos calcular fácilmente la capacitancia total. Estas dos combinaciones básicas, serie y paralelo, también pueden utilizarse en conexiones más complejas.

(a) Se conectan tres condensadores en serie. La magnitud de la carga en cada placa es Q. (b) La red de condensadores de (a) equivale a un condensador que tiene una capacitancia menor que cualquiera de las capacitancias individuales de (a), y la carga en sus placas es Q.

Podemos encontrar una expresión para la capacitancia total (equivalente) considerando los voltajes a través de los condensadores individuales. Los potenciales a través de los condensadores 1, 2 y 3 son, respectivamente, V1=Q/C1V1=Q/C1, V2=Q/C2V2=Q/C2 y V3=Q/C3V3=Q/C3. Estos potenciales deben sumar la tensión de la batería, dando el siguiente equilibrio de potencial:

Problemas y soluciones del condensador en serie

Se pueden conectar varios condensadores entre sí para utilizarlos en diversas aplicaciones. Las conexiones múltiples de condensadores se comportan como un único condensador equivalente. La capacidad total de este condensador único equivalente depende tanto de los condensadores individuales como de su conexión. Los condensadores pueden disponerse en dos tipos de conexiones simples y comunes, conocidas como serie y paralelo, para las que podemos calcular fácilmente la capacitancia total. Estas dos combinaciones básicas, serie y paralelo, también pueden utilizarse en conexiones más complejas.

(a) Se conectan tres condensadores en serie. La magnitud de la carga en cada placa es Q. (b) La red de condensadores de (a) equivale a un condensador que tiene una capacitancia menor que cualquiera de las capacitancias individuales de (a), y la carga en sus placas es Q.

Podemos encontrar una expresión para la capacitancia total (equivalente) considerando los voltajes a través de los condensadores individuales. Los potenciales a través de los condensadores 1, 2 y 3 son, respectivamente, , , y . Estos potenciales deben sumar el voltaje de la batería, dando el siguiente equilibrio de potencial:

Ejercicios de capacitancia con respuestas

Se pueden conectar varios condensadores entre sí en diversas aplicaciones. Las conexiones múltiples de condensadores actúan como un único condensador equivalente. La capacidad total de este condensador único equivalente depende tanto de los condensadores individuales como de su conexión. Hay dos tipos de conexiones simples y comunes, denominadas en serie y en paralelo, para las que podemos calcular fácilmente la capacitancia total. Algunas conexiones más complicadas también pueden relacionarse con combinaciones en serie y en paralelo.

Observe en la figura 1 que cargas opuestas de magnitud Q fluyen a cada lado de la combinación de condensadores originalmente sin carga cuando se aplica la tensión V. La conservación de la carga requiere que se creen cargas de igual magnitud en las placas de los condensadores individuales, ya que la carga sólo se está separando en estos dispositivos originalmente neutros. El resultado final es que la combinación se asemeja a un único condensador con una separación efectiva de placas mayor que la de los condensadores individuales por separado. (Véase la figura 1(b).) Una mayor separación entre placas significa una menor capacitancia. Una característica general de las conexiones en serie de condensadores es que la capacitancia total es menor que cualquiera de las capacitancias individuales.