Capacitancia

PRODUCCIONES ENDEK 1 FISICA III

Prof. KENNY ZEVALLOS H. CAPACIDAD ELÉCTRICA

1. Se tiene un capacitor de láminas paralelas con un dieléctrico (Kd=5) que lo llena completamente. El área de cada placa es de 50 cm2 y la distancia entre las placas es de 10 cm. Calcular la capacitancia del capacitor. a) 2,21 pF b) 3,21 pF c) 2,68 pF d) 1,68 pF e) 2,51 pF

2. Calcular la energía almacenada en un capacitor de láminas paralelas en el vacío, formado por dos placas de 60 cm2 de área cada una y separadas una distancia de 3 mm, cuando la diferencia de potencial entre sus placas es 100 V. a) 2,85x10-8 J b) 6,85x10-8 J c) 3,95x10-8 J d) 8,85x10-8 J e) 4,63x10-8 J

3. Encontrar la capacidad equivalente del sistema de capacitores que se muestran en la figura.

a) 3,25 μF

b) 2,75 μF

c) 3,75 μF d) 4,25 μF

e) 3,95 μF

4. La diferencia de potencial entre los puntos a y b de la asociación de capacitores de la figura es 200 V.

Calcular la carga equivalente y la energía almacenada en el sistema. a) 6,4x10-4 C; 2,4x10-2 J b) 8,4x10-4 C; 4,8x10-2 J c) 2,4x10-4 C; 2,4x10-2 J d) 6,2x10-4 C; 2,4x10-2 J e) 4,8x10-4 C; 4,8x10-2 J

5. En la combinación de la figura, la

diferencia de potencial equivalente es 300 V. Calcular la carga y la diferencia de potencial de cada capacitor. a) 4x10-4 C; 200 V b) 3x10-4 C; 100 V c) 1x10-4 C; 200 V d) Todas. e) N.A.

6. Un conductor tiene una capacidad

de 5 μF. ¿En cuánto varía su potencial si su carga se duplica? a) Se duplica b) Se reduce a la tercera parte.

c) Se incrementa 30 μC.

d) Disminuye 20 μC. e) Se triplica.

3 µF

4 µF

15 µF X Y

6 µF

12 µF

C5 C4 C3

C2

C1

10 µF 5 µF 3 µF

1 µF a b

3 µF

b C3

C2

C1

2 µF

1 µF a

3 µF



7. Dados los siguientes capacitores señalar la relación correcta de capacidades. a) C1>C2>C3 b) C1=C2=C3

c) C1>C3>C2 d) C2>C3>C1

e) C1>C2=C3

8. Calcular la capacidad equivalente del circuito de condensadores mostrados, si todas las capacidades están expresadas en microfaradios.

a) 2 μF

b) 4 μF

c) 5 μF d) 6 μF

e) 7 μF

9. Calcular la carga almacenada por el circuito de condensadores mostrados, si todas las capacidades están expresadas en microfaradios.

a) 60 μC b) 70 μC c) 80 μC

d) 90 μC e) 100 μC

10. Para el acoplamiento de condensadores mostrado, si se sabe que la energía almacenada es 3x10-2 J y además las capacidades están expresadas en microfaradios. Calcular la carga almacenada por el circuito. a) 1x10-4 C b) 8x10-4 C c) 9x10-4 d) 6x10-4 C e) 7x10-4 C

11. En el circuito la capacidad de cada condensador es “C”, halle la capacidad del condensador equivalente entre A y B. a) 8/3 C b) 3/8 C c) 8 C d) C/4 e) 6 C

12. ¿Cuál será la capacidad del

condensador equivalente cuando la llave “S” se cierre?, las capacidades están dadas en microfaradios.

a) 3 μF

b) 1 μF

c) 5 μF d) 6 μF

e) 2 μF

13. Tres condensadores idénticos son instalados a una fuente de tal forma que se amarran dos en serie y el tercero en paralelo observándose

que la carga total es 18 μC. Halle la menor carga que almacena uno de los condensadores.

a) 5 μC b) 4 μC c) 3 μC

d) 2 μC e) 6 μC

14. Cuando la llave “S” del circuito está cerrada, la carga que se almacena

es 15 μC, pero cuando está abierta

la carga total almacenada es 10 μC, encuentre la capacidad “C”.

2 1 y x

3

d/4

b

d

a 3b

d/2

2a 3b

a

8 4 2 1 5 y x

3 2 1 3 2 y x

Vxy=100V

B

A

C C C

C

C

C

C

C

S

4

12

2

6

3 ε



a) 1,5 μF

b) 5 μF c) 1 μF

d) 3 μF

e) 0,5 μF 15. En el arreglo de condensadores,

halle la diferencia de potencial a la que está sometido el condensador de 5 F. a) 1,4 V b) 5 V c) 4 V d) 2 V e) 1,5 V

16. Halle la capacidad del condensador

equivalente entre dos vértices de un tetraedro si en cada uno de sus lados hay un condensador de capacidad “C”. a) 2 C b) 3 C c) C/2 d) C/4 e) 4 C

17. Dado los condensadores idénticos,

encuentre la tensión entre los bornes A y B. a) 35 V b) 21 V c) 19 V d) 30 V e) 25 V

18. Halle la tensión (diferencia de

potencial) entre los bornes A y C, cuando los bornes A y B se someten a la tensión de 9 V. a) 4,25 V b) 5,25 V c) 6 V d) 3 V e) 2 V

19. La capacidad de un condensador

plano es 4 μF y se carga con 20 μC cuando se conecta a cierta fuente, si se retira la fuente y entre las láminas del condensador se coloca un dieléctrico de x=5, ¿A qué tensión final quedará sometido el mencionado condensador? a) 0 V b) 1 V c) 2 V d) 0,2 V e) 5 V

20. Cuatro capacitores iguales de

capacidad “C”, se conectan del modo indicado en la figura. Encontrar la capacidad equivalente entre a y b. a) C/4 b) 3C/5 c) 2C/5 d) 3C e) 4C

21. Un conductor de placas paralelas de

1 μF de capacidad es cargado con 8x10-6 C. Este condensador se conecta a un condensador de 3 μF descargado según la figura. La carga del condensador que al final

adquiere el condensador de 3 μF será: a) 8x10-6 C b) 2x10-6 C c) 4x10-6 C d) 6x10-6 C e) 3/8x10-6 C

22. La distancia entre las placas del condensador plano mostrado en la figura es 6 cm. Si las cargas q1= -2C y q2= +1C tienen igual masa, la distancia que recorre cada una cuando se cruzan es respectivamente.

C

ε

S

10 μF

5 F

4 F 8 F 8 F 5 V

1 F

12 F 4 F

6 F

C

A B

3 F

b a

C

C

C

C

1 μF 3 μF

130 V

B A



a) 3 cm; 3 cm b) 2 cm; 4 cm c) 2 cm; 4,5 cm d) 1,5 cm; 4,5 cm e) 4 cm; 2 cm

23. En las aristas del tetraedro

mostrado en la figura se han instalado condensadores cuyas capacidades están expresadas en microfaradios. Calcular la capacidad equivalente entre x e y.

a) 3 μF b) 10/3 μF

c) 2 μF

d) 5 μF

e) 7/3 μF

24. Se tiene dos capacitores cuyas capacitancias son C1 y C2 cargados a diferencias de potencial V1=400V y V2=250 V, respectivamente. Luego se unen en paralelo resultando que la diferencia de potencial equivalente es 350 V. Hallar C1

sabiendo que C2=12 μF.

a) 28 μF b) 30 μF c) 24 μF d) 64 μF e) 32 μF

25. En un condensador de placas

paralelas se ponen dos dieléctricos, llenándolo según se ve en la figura. Si la capacidad del condensador en el vacio es: C0=80 µF, ¿Cuál será la capacidad del condensador con los dieléctricos, si k1=3 y k2=5? a) 300 µF b) 150 µF c) 75 µF d) 23 µF e) 456 µF

26. Si el capacitor en el vacío tiene una capacidad “C”. Determinar la constante dieléctrica del sistema, cuando en el capacitor se introducen los dieléctricos K1 =1,5; K2 =2 , K3 =2,5; como se observa en la figura.

a) 28/59 b) 14/49 c) 59/28 d) 49/14 e) 59/14

27. Calcule la energía que almacena el

sistema capacitivo, cada condensador tiene una capacidad de 2 μF.

a) 168 μJ

b) 186 μJ c) 84 μJ

d) 124 μJ

e) 142 μJ 28. En el circuito la carga que almacena

el condensador de 2 μF es de 4 μC mientras que el condensador de

12 μF almacena 12 μC, siendo las demás capacidades desconocidas, halle: I. La capacidad del capacitor

equivalente.

II. La fuerza electromotriz ε. a) 4 μF; 3 V

b) 6 μF; 3 V

c) 4 μF; 6 V d) 6 μF; 6 V

e) 3 μF; 4 V

q2

q1

d

1/3

7

6 3

8 4

x y

K1

K2

C4 C3

C2

C1

12 µF

2 µF ε

C5

6 V

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