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FÍSICA III: PRACTICA CONDENSADORES Y DIELECTRICOS 1.- Cual es la energía eléctrica almacenada en un condensador que tiene una capacidad de 50 faradios que está sometido a una tensión de 1000 voltios. 2.- La diferencia de potencial, entre las placas de un condensador plano que se encuentran separadas 0.1 m, es de 3000 V. Una esferita de masa 3 gramos y carga “– q” se encuentra sujeta a la placa con cargas negativas mediante un hilo de seda que forma un ángulo de 450 halle el valor de “q”. (Considere g= 10 N/Kg). 3.- Dentro de un condensador de placas paralelas, en el vacío, se dispara un electrón de la placa positiva hacia la placa negativa. Si la diferencia de potencial entre las placas es de 100 V y la separación entre ellas es 1 cm. Halle la energía cinética inicial que debe tener el electrón para que apenas llegue a la placa negativa. (Tenga en cuenta que en general, cuando se trabaja con partículas elementales se desprecia la acción del campo gravitatorio). 4.- Una de las placas de un condensador plano de un plano de capacidad “C” tiene una carga +Q y la otra tiene una carga +4Q. Halle la diferencia de potencial entre las placas del condensador. 5.- En un condensador plano una placa tiene carga Q 1 =+70 C y la otra tiene carga Q =+10 C. Dentro del condensador y de forma paralela a las armaduras se coloca una placa metálica sin carga. Halle la magnitud de la carga que se inducirá en las superficies de la placa metálica paralelas a las placas del condensador. 6.- La capacidad equivalente entre los puntos equivalente entre los puntos Y e Z.

X e Y es

14 uF. Halle la capacidad

7.- Halle la capacidad equivalente de los condensadores idénticos de capacidad “C” cada uno, entre los puntos 1 y 2.

8.- Un condensador de placas paralelas de capacidad 6 uF es cargado con 12 u C. Este condensador se conecta a un condensador de 2 uF de capacidad descargado como se muestra. Halle la carga final que adquiere el condensador de 2 uF.

9.- Entre las armaduras de un condensador plano constituido por dos discos de 40 cm de radio y separados en el vacío una distancia d = 4 cm, hay un disco metálico móvil, de igual radio y espesor despreciable que puede desplazarse, manteniéndose paralelo a las armaduras y coaxial con ellas. Una de las armaduras del condensador está conectado a un voltaje V 1 = 1000 V y la otra a V 1 = 10000 V, y el disco móvil a V = 4000 V. halle Las distancias d 1 y d2 cuando el disco móvil está sometido a fuerzas iguales y contrarias, halle el valor de estas fuerzas. 10000V d= 4 cm

d2

4000 V d2 1000V

10.- Un condensador plano lleno de aire tiene una distancia entre sus armaduras 5 mm, se carga hasta adquirir una diferencia de potencial de 6 kV. El área de las armaduras es de 12.50 cm2. A) Quedando el condensador conectado a la fuente de voltaje, calcular la variación de: 1º La capacidad del condensador. 2º Del Flujo eléctrico en el interior del condensador. 3º La densidad volumétrica de energía. B) Desconectando el condensador de la fuente de voltaje antes de la separación de las armaduras. Calcular lo mismo que en A. 11.- Se tiene un conductor cilíndrico muy largo de longitud L y de radio R, en cuya



superficie está distribuida uniformente una densidad superficial de carga que es constante. Despreciando la carga que hay en las bases del conductor cilíndrico. Halle: A) La capacidad por unidad de longitud.

?

B) La capacidad por unidad de longitud suponiendo que L R. 12.- En la figura están representados tres condensadores plano de capacidades C 1, C2, y C2, cuyas características geométricas son las siguientes: sección de la placa cuadrada S= a2 distancia entre las placas d. en C 1 y C3 el espacio entre sus placas es el vacío y además, según se indica en la figura existe un dieléctrico cuya constante dieléctrica relativa es



,

. En C2 el espacio entre sus placas es el vacío y además hay

una lámina metálica de espesor h



d paralela a las placas y de igual área S. Halle las



,

capacidades de todos lo condensadores en función de , h, d y de la capacidad C 0 del condensador plano de iguales dimensiones que los citados y dentro del cual solo hay vacío.