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• Carlos Eduardo Joo García

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1.

PRACTICA N°5 – CONDENSADORES, CAPACIDAD ELÉCTRICA, Y ARREGLOS

Determine la capacitancia equivalente de la combinación mostrada cuyo C = 12 pF.

a. 36 µF b.32 µF c.34 µF d.30 µF e.38 µF a.48 pF b.12 pF c.24 pF d.6.0 pF e.59 Pf 2.

5.

Determine la capacitancia equivalente de la combinación mostrada cuyo C = 15 mF.

a. 28 µF b.36 µF c.52 µF d.44 µF e.23 µF a.6.5 mJ b.5.1 mJ c.3.9 mJ d.8.0 mJ e.9.8mJ Si C = 10 µF, cuál es la capacitancia equivalente para la combinación 9. Determine la capacitancia equivalente de mostrada? la combinación mostrada cuyo C = 24 µF. 12. Determine la energía almacenada por C4 cuyo C1 = 20 µF, C2 = 10 µF, C3 = 14 µF, C4 = 30 µF, y V0 = 45 V.

a. 7.5 µF b.6.5 µF c. 7.0 µF d.5.8 µF e.13 µF a.20 mF b.16 mF c.12 mF d.24 mF e.75 mF 3.

6.

Determine la capacitancia equivalente de la combinación mostrada cuyo C = 12 nF.

a.20 µF b.36 µF c.16 µF d.45 µF e.27 µF ¿Cuál es la capacitancia equivalente de la combinación mostrada? 10. Determine la energía almacenada en C2 cuyo C1 = 15 µF, C2 = 10 µF, C3 = 20 µF, y V0 = 18 V.

a.29 µF b. 10 µF c.40 µF d.25 µF e.6.0 µF a.34 nF b.17 nF c.51 nF d.68 nF e.21 nF 4.

7.

a. 0.72 mJ b.0.32 mJ c.0.50 mJ d.0.18 mJ ¿Cuál es la capacitancia equivalente de la e.1.60 mJ combinación mostrada? 11. Determine la energía almacenada in C1 cuyo C1 = 10 µF, C2 = 12 µF, C3 = 15 µF, y V0 = 70 V.

Determine la capacitancia equivalente de la combinación mostrada cuyo C = 45 µF.

a.20 µF b.90 µF c.22 µF d.4.6 µF e.67 µF 8.

Determine la capacitancia equivalente de la combinación mostrada cuyo C = 45 µF.

a.3.8 mJ b.2.7 mJ c.3.2 mJ d.2.2mJ e.8.1 mJ 13. Determine la carga almacenada por C1 cuyo C1 = 20 µF, C2 = 10 µF,C3 = 30 µF, y V0 = 18 V.

otro. Cuál es la carga final en el capacitor de 3.0-µF? a.11 µC b.15 µC c.19 µC d.26 µC e.79 µC 24. Un capacitor de 6.0-µF cargado a 50 V y un capacitor de 4.0-µF cargado a 34 V están conectados uno al otro, con las dos placas positivas conectadas y la dos a.2.4 mJ b.3.0 mJ c.3.6 mJ d.4.3 mJ e.6.0 mJ placas negativas conectadas. Cuál es la a.29 mJ b. 61 mJ c.21 mJ d.66 mJ e.32 mJ energía total almacenada en el capacitor 20. Determine la energía almacenada en el de 6.0-µF en equilibrio? 40-µF capacitor. 17. ¿Cuál es la diferencia de potencial en C2 a.6.1 mJ b.5.7 mJ c.6.6 mJ d.7.0 mJ e.3.8mJ a.0.37 mC b.0.24 mC c.0.32 mC d.0.40 mC cuyo C1 = 5.0 µF, C2 = 15 µF, C3 = 30 µF, 25. Un capacitor de 25-µF cargado a 50 V y e.0.50 mC y V0 = 24 V? un capacitor C cargado a 20 V está conectado a otro, ¿cuál de las dos placas 14. ¿Cuál es la energía total amacenada por positivas están conectadas y cual de las C3 cuyo C1 = 50 µF, C2 = 30 µF, C3 = 36 dos placas negativas están conectadas. La µF, C4 = 12 µF, y V0 = 30 V? diferencia de potencial final en el a. 2.4 mJ b.1.6 mJ c.2.0 mJ d.2.9 m J e.4.0 capacitor de 25-µF es 36 V. Cuál es el mJ valor de la capacitancia de C? 21. Si VA – VB = 50 V, cuanta energía está a.43 µF b.29 µF c.22 µF d.58 µF e. 63 µF almacenada en el 36-µF capacitor? 26. Un capacitor de 4.0-mF inicialmente a.6.3 mJ b.25 mJ c.57 mJ d.1.6 mJ e.14 mJ

a.21 V b.19 V c. 16 V d. 24 V e. 8.0 V

15. Cuanta energía está almacenada en el 50- 18. ¿Cual es la energía total almacenada en el conjunto de capacitores mostrada Si la µF capacitor cuyo Va – Vb = 22V? diferencia de potencial Vab es igual a50 V?

a.50 mJ b.28 mJ c.13 mJ d.8.9 mJ e.17mJ 22. Si VA – VB = 50 V, cuanta energía está almacenada en el capacitor de 54µF?

a.0.78 mJ b.0.58 mJ c.0.68 mJ d.0.48 mJ e.0.22 mJ 16. ¿Cuál es la energía total amacenada en el grupo de capacitores mostrada si la carga en el capacitor de 30-µF es 0.90 mC?

a.50 mJ b.13 mJ c.28 mJ d.8.9 mJ e.17 mJ 23. Un 3.0-µF capacitor cargado a 40 V y un a.48 mJ b.27 mJ c.37 mJ d.19 mJ e. 10 mJ capacitor de 5.0-µF cargado a 18 V está 19. Determine la energía almacenada en el conectado a otro, con la placa positiva de capacitor de 60-µF. uno conectado a la placa negativa del

cargado a 50 V y un capacitor de 6.0mF cargado a 30 V están conectados el uno al otro uniendo la placa positiva del uno a la placa negativa del otro. Cuál es la carga final en el capacitor de 6.0-mF ? a. 20 mC b. 8.0 mC c. 10 mC d. 12 mC e. 230 mC

27. Cuando un capacitor se tiene una carga de magnitud 80 µC en cada placa, la diferencia de potencial en la placas es 16 V. Cuanta energía está almacenada en este capacitor cuando la diferencia de potencial en sus placas is 42 V? a. 1.0 mJ b. 4.4 mJ c. 3.2 mJ d. 1.4 mJ e. 1.7 mJ

28. Un capacitor de 15-µF y un capacitor de conectadas a un capacitor de 10-µF a. 12 V 1 1 C0, V0 a. 30-µF están conectados en serie, y inicialmente descargado. Si la diferencia b. 18 V 2 2 cargados a una diferencia de potencial de de potencial final a traves del 10-µF c. 15 V 1 50 V. Cuál es la carga resultante en el capacitor es 20 V, determine V0. b. C0, V0 d. 21 V 2 capacitor de 30-µF? a. 13 V e. 24 V 1 a. 0.70 mC b. 27 V c. C0, 2V0 b. 0.80 mC 2 32. Un capacitor de 30-µF es cargado a 40 V c. 20 V c. 0.50 mC d. C0, 2V0 y luego conectado a un capacitor de 20d. 29 V d. 0.60 mC µF inicialmente descargado. Cuál es la e. 2C0, 2V0 e. 60 V e. 0.40 mC diferencia de potencial final a través del capacitor de 30-µF? 36. Un capacitor de placas paralelas de 38. Un capacitor de placas paralelas de 29. Un capacitor de 15-µF y un capacitor de a. 15 V capacitancia C0 has placas de area A con capacitancia C0 has placas de area A con 25-µF están conectados en paralelo, y b. 24 V separación d entre ellas. El cual es separación d entre ellas. El cual es cargado a una diferencia de potencial de c. 18 V conectado a una batería de voltage V0, conectadas to a batería de voltage V0, este 60 V. Cuanta energía esta almacenada en d. 21 V esta obtiene una carga de magnitud Q0 en esta combinación de capacitores? tiene una carga de magnitud Q0 sobre sus e. 40 V a. 50 mJ sus placas. Esta es luego desconectada de placas. Las placas son apartadas a una la batería y las placas son separadas a 2d b. 18 mJ separación 2d mientras el capacitor se 33. Un capacitor de capacitancia desconocida sin descagarlo. Luego de que las placas c. 32 mJ mantiene conectado a la batería. Luego las C es cargado a 100 V y luego conectado a están separadas a 2d, la magnitud de la d. 72 mJ placas son separadas 2d , la magnitud de través de un capacitor de 60-µF carga sobre las placas y la diferencia de la carga sobre las placas y la diferencia de e. 45 mJ inicialmente descargado. Si la diferencia potencial entre ellas son potencial entre ellas are de potencial final a traves del 60-µF 1 1 1 1 capacitor is 40 V, determine C. 30. A 20-µF capacitor cargado a 2.0 kV y a Q0, V0 a. Q0, V0 a. 2 2 40-µF capacitor cargado a 3.0 kV está a. 49 µF 2 2 conectado a otro, con la placa positive de 1 b. 32 µF 1 b. Q0, V0 b. Q0, V0 uno conectada a la placa negative del otro. c. 40 µF 2 2 Cuál es la carga final en el capacitor de d. 90 µF c. Q0, V0 c. Q0, V0 20-µF después que las dos son e. 16 µF d. Q , 2V conectadas? 0 0 d. 2Q0, V0 a. 53 mC e. 2Q , 2V 0 0 e. 2Q0, 2V0 34. A 30-µF capacitor es cargado a 80 V y b. 27 mC luego conectadas a un capacitor c. 40 mC inicialmente descargado de capacitancia 37. Un capacitor de placas paralelas de 39. Un capacitor de placas paralelas de d. 80 mC C. Si la diferencia de potencial final a capacitancia C0 tiene placas de area A con capacitancia C0 tiene placas de area A con e. 39 mC traves del capacitor de 30-µF is 20 V, separación d entre ellas está conectada a separación d entre ellas. El cual es determine C. una batería de voltage V0, tiene una carga conectado a una batería de voltage V0, 31. A 15-µF capacitor is cargado a 40 V y a. 60 µF de magnitud Q0 sobre sus placas. Esta es este obtiene una carga de magnitud Q0 entonces conectado a un capacitor b. 75 µF luego desconectadas de la batería y las inicialmente descargado de 25-µF. Cuál sobre sus placas. Las placas son c. 45 µF placas son apartadas una separación 2d es la diferencia de potencial final a través apartadas a una separación 2d mientras el d. 90 µF sin descagarlo. Luego las placas son del capacitor 25-µF? capacitor se mantiene conectado a la e. 24 µF separadas 2d , la nueva capacitancia y la batería. Luego las placas son apartadas a diferencia de potencial entre las placas are 2d, la capacitancia de el capacitor y la 35. Un 30-µF capacitor es cargado a un magnitud de la carga sobre las placas es potencial desconocido V0 y luego

a. b. c. d. e.

1 1 C0, Q0 2 2 1 C0, Q0 2

C0, Q0 2C0, Q0

2C0, 2Q0

a. b. c. d. e.

1 1 Q0, C0 3 3 1 Q0, C0 3

a. b.

Q0, C0

3Q0, C0 3Q0, 3C0

c. a. b. c. d. e.

d.

0.50 C. 1.0 C. 1.5 C. 2.0 C. 2.5 C.

e.

1 1 Q0 , V0 . 3 3 1 Q0 , V0 . 3 Q0 , V0 . Q0 , 3V0 . 3Q0 , 3V0 .

47. Un capacitor de placas paralelas de 40. Un capacitor de placas paralelas de 42. La capacitancia equivalente del circuito capacitancia C0 has placas de area A con capacitancia C0 tiene placas de area A con mostrado abajo es separación d entre ellas. El cual es separación d entre ellas. El cual está 45. ¿Cual de las siguientes no es una conectado a una batería de voltage V0, conectado a una batería de voltage V0, capacitancia? este tiene una carga de magnitud Q0 sobre tiene una carga de magnitud Q0 sobre sus ε 0A a. sus placas. Luego es desconectado de la placas. Mientras este es conectado a la d batería y el espacio entre placas llenado batería el especio entre las placas es κε 0 A con un material de constante dielectrica llenada con un material de constante b. a. 0.2 C. d 3. Luego de que el dieléctrico es dieléctrica 3. Luego que el dielectrico es b. 0.4 C. colocado, la magnitud de la capacitancia y agregado, la magnitud de la carga sobre ab c. c. 1 C. la diferencia de potencial entre las placas las placas y la diferencia de potencial ke(b − a) d. 4 C. es entre ellas es  e. 5 C. 1 1 1 1 d. a. C0 , V0 . Q0, V0 a. 2 k l n( b a ) 3 3 e 3 3 43. La capacitancia equivalente del circuito 1 1 k A ε e 0 mostrada abajo es b. C0 , V0 . b. Q0 , V 0 e. c.

3

d

Q0, V0

46. Un capacitor de placas paralelasde capacitancia C0 has placas de area A con e. separación d entre ellas. El cual es conectado a una batería de voltage V0, 41. Un capacitor de placas paralelas de tiene una carga de magnitud Q0 sobre sus capacitancia C0 has placas de area A con placas. Este luego es disconectado de la separación d entre ellas. El cual es batería y el espacio entre placas es llenado 44. La capacitancia equivalente del circuito conectado a una batería de voltage V0, con un dieléctrico de constante 3. Luego mostrada abajo es este tiene una carga de magnitud Q0 sobre de colocar el dielectrico, la magnitud de la sus placas. Mientras este es conectado a carga sobre las placas y la diferencia de la batería, el espacio entre las placas es potencial entre ellas are llenado con un material de constante dielectrica 3. Luego que el dielectrico es colocado, la magnitud de la carga sobre las placas y la nueva capacitancia es d.

3Q0, V0 3Q0, 3V0

a. b. c. d. e.

0.2 C. 0.4 C. 1 C. 4 C. 5 C.

e.

3 C0 , V0 . 1 3C0 , V0 . 3 3C0 , 3V0 .

2 4 6 8 10 1 3 5 7 3

39 37 35 33 31 40 38 36 34 35

c. d. # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

# 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

9 12 14 16 18 20 11 13 15 5

32 30 29 27 25 23 21 28 26 26

# 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

17 19 21 23 25 27 26 24 22 21

24 22 20 47 46 45 44 43 42 41