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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
III TÉRMINO 2010-2011 FÍSICA C
LECCIÓN # 4 Nombre: ___________________________________________ PROBLEMA 1 (15 PUNTOS) En el circuito mostrado en la figura, cada capacitor tiene C = 4.00 µF y Vab = +28.0 V. Calcule a) la capacitancia equivalente; b) la carga de cada capacitor; c) la diferencia de potencial entre los puntos a y d.
a) )F0.4(
1
)F0.4F00.2(
11
)(
11
4311
eq 21µµµCCC CC
++
=+++
=
.F40.2eq µC =⇒
b) C1072.6)V0.28)(F1040.2( 56eqtotal4312
−− ×=×====+ VCQQQQ y
.C1048.4y,C1024.23
C1072.6
32 5
35
5total
12312−−
−
×=×=×
QQQ
Pero también, C.1024.2 51221
−×=== QQQ c) V.8.16)F1000.4()C1072.6( 65
444 =××== −−CQV .V2.11V8.16V0.284 =−=−= VVV abad
PROBLEMA 2 (15 PUNTOS) Un capacitor esférico aislado tiene una carga +Q en su conductor interior (radio ra) y una carga –Q en su conductor exterior (radio rb). La mitad del volumen entre los dos conductores se llena luego con un dieléctrico líquido de constante K, como se muestra en corte transversal en la figura. Determine la capacitancia de este sistema.
Para un capacitor esférico normal: ( ).4 00 ab
ba
rrrr
πεC −= Aquí tenemos, en efecto, dos
capacitores en paralelo, LC y UC .
−==
ab
baL rr
rrK
KCC 0
0 22
επ y .22 0
0
−==
ab
baU rr
rrCC πε