Análisis de Circuitos Eléctricos I (ELT-240)

IV CAPACITANCIA E INDUCTANCIA

1. ¿Cuál será la capacidad de un condensador formado por dos placas de 400cm2 de Superficie separadas por una lámina de papel de 1,5mm de espesor cuya constante dieléctrica es 3,5?

2. Calcular la carga acumulada por un condensador de 100F al cual se le aplica una ddp de 40V.

3. Calcular la superficie de las armaduras de un condensador de 1mF cuyo dieléctrico es un papel de 0,2mm de espesor. La constante dieléctrica K=4,8.

a. Solución: S = 4,71m2.

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4. Diseñar un condensador plano, operando con el aire como dieléctrico, con una capacidad de 1 F. Recordar que E0 = 1 / (4 pi k). Suponemos d = 0.1 mm

5. Un condensador de 2uF y otro de 4uF, se conectan en serie con una batería de 18 V.

a) Determinar la carga depositada sobre los condensadores y la diferencia de potencial a través de cada uno de ellos.

b) Idem si se conectan en paralelo.

6.- Determinar la capacitancia total, del circuito serie mostrado, si la capacitancia de los capacitores es:

 

 

7.- Determina la capacitancia total del siguiente circuito. Donde

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8. Hallar la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador del siguiente circuito.

C1=10000 pFC2=0,010FC3=6kpFC4=3x10-9FC5=3nFC6=4x10-6F

9. Calcular la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador del siguiente circuito:

C1 = 3FC2 = 2000nFC3 = 6x10-6FC4 = 15x106pFC5 = 15x106pFC6 = 15x106pFC7 = 12F

Solución: Ceq = 6F; Q1=Q2=Q3=66,6x10-6 Coulomb, Q4=Q5=Q6=333,3x10-6 Coulomb, Q7=4x10-4Coulomb.

10. Se dispone de 5 bobinas cada una de ellas con los siguientes valores L 1=10[H], L2=15[H], L3=20[H], L4=5[H] y L5=12[H], si se desea reemplazar por un inductor, que valor deberá tener. Cuando los 5 inductores se encuentran conectados en serie como en paralelo.

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11. Calcula el coeficiente de autoinducción total equivalente para el circuito de la figura.

11. En el gráfico que se muestra a continuación se desea reemplazar los 3 condensadores que se encuentran en paralelo por una sola, ¿qué valor tendrá ese capacitór?.

12. Dado el siguiente circuito, donde v(t) = 250sen1000t V, L = 50mH e i(0) = -5A: a) Dibujar v(t), i(t), p(t) y w(t) b) ¿Cuándo almacena energía la bobina? ¿Cuándo la cede?

Solución: a) i(t) = -5cos1000t A p(t) = -625sen2000t W w(t) = 312.5+312.5cos2000t mJ b) Absorbe energía: π≤t≤π5.0 ms; π2≤t≤π5.1 ms Cede energía: π0.5≤t≤0 ms; π1.5≤t≤1 ms

13. La corriente y la tensión en una bobina de L=2.5H son nulas para tiempos menores o iguales que cero. La tensión en la bobina para t≥0 se muestra en la gráfica a) Dibujar i(t) b) Para t>0, ¿cuánto vale la corriente en la bobina cuando v=0?

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14. La corriente mostrada en la gráfica se aplica a un condensador de C=0.2μF. La caída de tensión inicial en el condensador es v(0)=40V. Dibujar v(t)

15. Dibujar i(t), p(t) y w(t) para un condensador de C=0.5μF que se somete a una tensión descrita por las siguientes ecuaciones:

16. Encontrar el coeficiente de autoinducción equivalente Lab

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17. Encontrar la capacidad equivalente Cab

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