8/18/2019 Taller Capacitancia PDF
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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y APLICADAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
ELECTROMAGNETISMO- TALLER DE CAPACITANCIA
1. Resolver las siguientes preguntas:
(a) ¿Qué ventajas habría al usar dos capacitores idénticos en
paralelo conectados en serie con otro par en paraleloidéntico, en
lugar de un solo capacitor?
(b) uesto !ue la carga neta en un capacitor es nula ¿Qué
al"acena un capacitor?(c) #n vista de !ue las cargas sobre las
placas de un capacitor de placas paralelas son iguales $ opuestas,
se atraen
entre sí. #n consecuencia, se re!uerir% trabajo positivo para
au"entar la separaci&n de placas. ¿Qué sucede con
el trabajo e'terno eectuado en este proceso?
(d) a ecuaci&nC =
Q
V AB
=ε0
A
d "uestra !ue la capacitancia de un capacitor de placas
paralelas au"enta a
"edida !ue la separaci&n d entre las placas dis"inu$e. *in
e"bargo, e'iste un lí"ite pr%ctico en cuanto a !ué
tan pe!ue+a puede ser d, lo !ue ta"bién i"pone un lí"ite
superior a la "agnitud de . #'pli!ue !ué es lo !ue
ija los lí"ites para d. (*ugerencia: piense en !ué pasa con la
"agnitud del ca"po eléctrico cuando d⟶0
.)
(e) -n capacitor de placas paralelas se carga conect%ndolo a una
batería $ luego se desconecta de ésta. espués se
duplica la distancia de separaci&n entre las placas.
¿&"o ca"bian el ca"po eléctrico, la dierencia de potencial$ la
energía total? é una e'plicaci&n de su ra/ona"iento.
() os capacitores de placas paralelas, idénticos, pero con la
e'cepci&n de !ue uno tiene el doble de separaci&n
entre sus placas !ue el otro, se cargan "ediante la "is"a uente
de voltaje. ¿u%l capacitor tiene el ca"po
eléctrico "%s intenso entre las placas? ¿u%l capacitor tiene
"a$or carga? ¿u%l tiene "a$or densidad de
energía? #'pli!ue su ra/ona"iento.
(g) eter"ine el "o"ento dipolar de una "olécula de agua.
(h) ¿u%l es la dierencia entre resistividad eléctrica,
resistencia dieléctrica $ constante dieléctrica.
0. 2o capacitors C 1 and C 0 (2here C 1 ,
C 0) are charged to the sa"e initial potential dierence
V ab . he charged
capacitors are re"oved ro" the batter$, and their plates are
connected 2ith opposite polarit$ as in 3igure a. hes2itches *1 and
*0 are then closed, as in 3igure b.
(a) 3ind the inal potential dierence
V f bet2een a and b ater the s2itches
are closed.
(b) 3ind the total energ$ stored in the capacitors beore
and ater the s2itches are closed and the ratio o
the inal energ$ to the initial energ$.
(c) 4hat 5? 4hat i the t2o capacitors have the sa"e capacitance?
4hat 2ould 2e e'pect to happen2hen the s2itches are closed?
6. *o"e ph$sical s$ste"s possessing capacitance continuousl$
distributed over space can be "odeled as an ininitearra$ o discrete
circuit ele"ents. #'a"ples are a "icro2ave 2aveguide and the a'on o
a nerve cell. o
practice anal$sis o an ininite arra$, deter"ine the
e!uivalent capacitance C bet2een ter"inals X and Y o
the
ininite set o capacitors represented in 3igure. #ach capacitor
has capacitance C 7. Suggestion: 5"agine that theladder is cut
at the line AB, and note that the e!uivalent capacitance o
the ininite section to the right o AB is
also C .
