2do Parcial Electro

CAPITULO 26 15. Si se conectan dos capacitores en paralelo, se obtiene una capacitancia equivalente de 9.00 pF, y cuando se conectan en serie se obtiene una capacitancia equivalente de 2.00 pF. ¿Cuál es la capacitancia de cada uno de ellos?

16. Si se conectan dos capacitores en paralelo, se obtiene una capacitancia equivalente de C p , y cuando se conectan en serie se obtiene una capacitancia equivalente de Cs. ¿Cuál es la capacitancia de cada uno de ellos?

21. Un grupo de capacitores idénticos se conecta primero en serie y después en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión en serie. ¿Cuántos capacitores existen en este grupo?

22. Algunos sistemas físicos que tienen capacitancia distribuida de manera continua en el espacio, se representan como un arreglo infinito de elementos discretos de circuito; por ejemplo, la guía de onda de las microondas o el axón de una célula nerviosa. Con la finalidad de practicar el análisis de un arreglo infinito, determine la capacitancia C equivalente entre las terminales X y Y del conjunto infinito de capacitores que se muestra en la figura P26.22. Cada uno de los capacitores tiene una capacitancia C0.

(Sugerencia: imagine que la escalera se corta en la línea AB, y observe que la capacitancia equivalente de la sección infinita a la derecha de la línea AB, es también igual a C C0

32. _ Dos capacitores idénticos de placas paralelas, cada uno con una capacitancia C, están cargados a una diferencia de potencial _V y están conectados en paralelo. En ese momento, la separación entre placas en uno de ellos se duplica. a) Determine la energía total del sistema de los dos capacitores antes de duplicar dicha separación. b) Determine la diferencia de potencial aplicada a cada capacitor después de duplicar la separación entre placas. c) Determine la energía total del sistema después de duplicarla. d) Reconcilie la diferencia de las respuestas a los incisos a) y c) con la ley de la conservación de la energía.

CAPITULO 27

11. Una diferencia de potencial de 0.900 V se mantiene a través de una longitud de 1.50 m de alambre de tungsteno que tiene un área de sección transversal de 0.600 mm2. ¿Cuál es la corriente en el alambre?

13. Suponga que desea fabricar un alambre uniforme a partir de 1.00 g de cobre. Si el alambre debe tener una resistencia R _ 0.500 , y si debe utilizarse todo el cobre disponible, ¿cuál será a) la longitud y b) el diámetro de este alambre?

17. Si en un alambre de cobre la magnitud de la velocidad de arrastre de los electrones libres es de 7.84 _ 10_4 m/s, ¿cuál es el campo eléctrico en el conductor?

22. Problema de repaso. Una varilla de aluminio tiene una resistencia de 1.234 a 20.0°C. Calcule la resistencia de la varilla a 120°C, considere los cambios tanto en las resistividades como en las dimensiones de la varilla.

47. Un alambre cilíndrico recto que yace a lo largo del eje x tiene una longitud de 0.500 m y un diámetro de 0.200 mm. Está fabricado de un material que obedece la ley de Ohm con una resistividad r _ 4.00 _ 10_8 _ m. Suponga que se mantiene en x _ 0 un potencial de 4.00 V, y que en x _ 0.500 m, V _ 0. Determine a) el campo eléctrico en el alambre, b) la resistencia del mismo, c) la corriente eléctrica que pasa por el alambre y d) la densidad de corriente J en el alambre. Exprese la dirección del campo eléctrico y de la corriente. e) Demuestre que E _ rJ.

CAPITULO 28

47. Cuando dos resistores desconocidos están conectados en serie con una batería, la batería entrega 225 W y transporta una corriente total de 5.00 A. Para la misma corriente total, se entregan 50.0 W cuando los resistores se conectan en paralelo. Determine los valores de los dos resistores.

48. Cuando dos resistores desconocidos están conectados en serie con una batería, ésta entrega una potencia total _s y lleva una corriente total de I. Para la misma corriente total, se entrega una potencia total _P cuando los resistores están conectados en paralelo. Determine los valores de los dos resistores.