FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA
I.T. Informática de Gestión
Problemas: Condensadores y
Dieléctricos
Curso 2007/08
1.- Dado el sistema de condensadores conectados
como indica la figura determinar: a) la capacidad
equivalente del sistema entre los puntos a y b; b) si
inicialmente están descargados todos los
condensadores y se establece mediante una batería
una diferencia de potencial de 900 V entre los puntos
a y b encontrar la carga de los condensadores más
próximos a a y a b respectivamente y la diferencia de
potencial entre c y d. C1= 3µF y C2= 2µF
2.- Los condensadores de la figura se han cargado
previamente con la polaridad que se indica hasta establecer
una diferencia de potencial de 1000 V en cada uno de ellos.
Posteriormente se cierran los interruptores S1 y S2. Determinar
la diferencia de potencial resultante entre los puntos a y b y la
carga eléctrica final de cada uno.
3.- Un condensador de placas planas está formado por dos placas de área 9 cm2 entre las que
no existe ningún dieléctrico. Mediante un dispositivo de ajuste de capacidad se puede variar la
separación entre placas desde 1.5 mm hasta 0.5 mm. El condensador se carga a 12 V con las
placas aproximadas al máximo, se desconecta de la pila y se separan las placas hasta la
posición más alejada. Calcular: a) la diferencia de potencial entre las placas; b) la energía
almacenada en el condensador en ambas posiciones; c) el trabajo mínimo que hay que realizar
para separarlas.
4.- Un condensador de capacidad C1=1 µF se carga
conectando sus armaduras a un generador que establece
entre ellas una diferencia de potencial de 200 V. Una vez
cargado se desconecta del generador y se une a otros dos
condensadores de capacidades C2=2 µF y C3=3 µF, como
se indica en la figura. Calcular la carga de cada
condensador, la diferencia de potencial en sus armaduras y
la capacidad equivalente entre los puntos M y N.
5.- En el circuito de la figura C1= C2= C3= C4= 1µF, y
no existe medio material entre las placas de los
condensadores. Se cierra el interruptor S y se
introduce en C3 un dieléctrico de permitividad ε=4ε0.
Manteniendo cerrado S, calcular la d.d.p. entre AB y
las cargas de los cuatro condensadores. V0=10
voltios.
6.-En el circuito del problema anterior se cierra el interruptor S y después de cargados los
condensadores se abre S. En estas condiciones se introduce el dieléctrico indicado en el
condensador C3. Calcular VAB y la carga de los cuatro condensadores y la energía
electrostática antes y después de introducir el dieléctrico
7.-Tenemos dos placas conductoras planoparalelas de
superficie S y separadas una distancia d. A
continuación se introducen dos dieléctricos que llenan
el espacio entre las placas como muestra la figura.
Calcular la variación de la capacidad del
condensador.ε1=2ε0 ; ε2=4ε0 ;x=l/4.