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Práctica 03

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PRÁCTICA 03

CAPÍTULO 24: CAPACITORES Y DIELÉCTRICOS

I. REALIZAR UN RESUMEN MANUSCRITO DEL CAPÍTULO 24 DE NUESTRO LIBRO


FÍSICA UNIVERSITARIA: CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS. Debes escribirle tu
nombre a lapicero

II. INVESTIGA Y RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN TU CUADERNO:


1) ¿Qué es un capacitor o condensador?
2) Indica por lo menos TRES funciones de un capacitor
3) Identifica en tu casa por lo menos CUATRO equipos o aparatos que tengan capacitores
e investiga porqué usa un capacitor
4) ¿Qué representa la CAPACITANCIA en un capacitor?
a) Si aumenta el tamaño de las partes conductoras de un capacitor, la capacitancia:
a) Mayor b) menor c) se mantiene igual
5) ¿Qué es un material dieléctrico?
6) ¿Qué efectos produce un material dieléctrico en un capacitor, con respecto a: su
capacitancia, su voltaje, su campo eléctrico?
7) Si conectamos varios capacitores en serie, ¿qué sucede con el valor de la capacitancia
total? y si lo conectamos en paralelo?
8) Un capacitor tiene vacío en el espacio entre los conductores. Si se triplica la cantidad
de carga en cada conductor, ¿qué pasa con la capacitancia? a) aumenta; b) disminuye;
c) permanece igual; d) depende del tamaño o la forma de los conductores.
9) Se desea conectar un capacitor de 2 pF y otro de 7 pF. a) ¿Con qué tipo de conexión el
capacitor de 2 pF tendrá una diferencia de potencial más grande que el de 7 pF? a) en
serie; b) en paralelo; c) indistintamente, en serie o paralelo. Justifique su respuesta
10) ¿Con qué tipo de conexión tendrá el capacitor de 2 pF una carga mayor que la carga
del capacitor de 7 pF? a) en serie; b) en paralelo; c) indistintamente, en serie o
paralelo; d) ni en serie ni en paralelo. Justifique su respuesta
11) Se desea conectar un capacitor de 2 pF con otro de 7 pF. ¿Con qué tipo de conexión el
capacitor de 2 pF tendrá una cantidad mayor de energía almacenada que el de 7 pF?
a) en serie; b) en paralelo; c) con cualquiera, ya sea en serie o en paralelo; d) ni en
serie ni en paralelo. Justifique su respuesta
12) La frescura del pescado se puede medir si se coloca un ejemplar entre las placas de un
capacitor y se mide la capacitancia. ¿Cómo funciona esto? (Sugerencia: considere que
el pescado se seca conforme pasa el tiempo)

III. DESARROLLA LOS SIGUIENTES EJERCICIOS:

1. Un capacitor tiene una capacitancia de 11 𝜇F. ¿Qué cantidad de carga debe colocarse en cada
una de sus placas para que la diferencia de potencial entre ellas sea de 20 V?

2. Un capacitor de placas paralelas tiene capacitancia C0 = 6.00 𝝁F cuando hay aire entre sus
placas. La separación entre las placas es de 1.50 mm. a) ¿Cuál es la magnitud máxima de carga
Q que puede colocarse en cada placa si el campo eléctrico entre ellas no debe exceder 3.00 x
104 V/m? b) Se inserta un dieléctrico con K = 2.70 entre las placas del capacitor, llenando por
completo el volumen entre ellas. Ahora, ¿cuál es la magnitud máxima de carga en cada placa si
el campo eléctrico entre ellas no debe exceder 3.00 x 104 V/m?

3. ¿Cuál es la capacitancia combinada cuando se conectan en paralelo tres capacitores de 1.0,


2.0 y 4.5 𝝁F? ¿Cuál es la capacitancia combinada si se conectan en serie?

4. Si se conectan tres capacitores cuyas capacitancias son C1= 4.0 𝜇F, C2 = 3.0 𝜇F y C3= 8.0 𝜇F,
como muestra la figura, ¿cuál es la capacitancia combinada o equivalente?

5. ¿Cuál es la carga total almacenada en los tres capacitores conectados a una batería de 30 V,
como muestra la figura?

6. En muchos teclados de computadora, los interruptores bajo las teclas constan de pequeños
capacitores de placas paralelas (véase la figura 26.24). La tecla está fija a la placa superior, que
es móvil. Cuando se oprime la tecla, se oprime la placa superior acercándola a la placa inferior,
alterando la separación d entre placas y la capacitancia. El capacitor está conectado a un circuito
externo que mantiene una diferencia de potencial A V constante a través de las placas. Entonces,
el cambio de capacitancia manda un impulso de carga, desde el capacitor hasta el circuito de la
computadora. Supóngase que la separación inicial de las placas es 5.0 mm,y que la capacitancia
inicial es 6.0 X 10 13 F. La separación final de la placa (con la tecla oprimida a fondo) es 0.20 mm.
La diferencia de potencial es constante, 8.0 V. ¿Cuál es el cambio de capacitancia al oprimir la
tecla? ¿Cuál es la cantidad de carga eléctrica que sale del capacitor hacia el circuito de la
computadora?
7. En la siguiente figura, C1 = C5 = 6.2 𝜇F; C2 = C3 = 3.2 𝜇F y C4= 2.2 𝜇F. El potencial aplicado es
Vab = 220 V. a) ¿Cuál es la capacitancia equivalente de la red entre los puntos a y b? b) Calcule
la carga y la diferencia de potencial en cada capacitor.

8. Siete capacitores se conectan como indica la siguiente figura. ¿Cuál es la capacitancia total
de esta combinación?

9. Dos capacitores idénticos, con C0 = 3.0 𝝁F, están conectados en serie; están vacíos y se
conectan a una diferencia de potencial V= 9.0 volts. a) ¿Cuál es la carga en cada capacitor? ¿Cuál
es la diferencia de potencial a través de cada capacitor? b) A continuación se llena un capacitor
con una capa de dieléctrico, de k= 3.5. ¿Ahora cuáles son las cargas en cada capacitor y la
diferencia de potencial a través de cada capacitor?

10. En la figura se ilustra un sistema de cuatro capacitores, donde la diferencia de potencial a


través de ab es 40.0 V. a) Determine la capacitancia equivalente de este sistema entre a y b. b)
¿Cuánta carga se almacena en esta combinación de capacitores? c) ¿Cuánta carga se almacena
en cada uno de los capacitores de 10.0 𝜇F y 9.0 𝜇F? D) Cuánta energía potencial eléctrica se
almacena en total y en cada capacitor?

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