Preguntas y Problemas 03 Electricidad 2018-II

 ACTIVIDAD N° 03

CAPACIDAD ELECTRICA

DOCENTE: Lic. GUTIERREZ ATOCHE SERAFIN

Preguntas y Problemas 03 01. Un par de capacitares se conectan en paralelo mientras un par idéntico se conectan en serie. ¿Qué par sería más peligroso de manejar después de haberse conectado a la misma fuente de voltaje? Explique. 02. Las placas de un capacitor están conectadas a una batería. ¿Qué ocurre con la carga en las placas si los alambres de conexión se desconectan de la batería? ¿Qué pasa con la carga si los alambres se desconectan de la batería y se conectan entre si? 03. Explique por qué un dieléctrico aumenta el voltaje de operación máximo de un capacitor aunque el tamaño físico de este no cambie. 04. Si a usted se le pidiera diseñar un capacitor de tamaño pequeño y gran capacitancia, ¿Qué factores serian importantes en su diseño?. 05. Grafique una conexión de condensadores delta y estrella. 06. Un capacitor lleno de aire se carga, luego se desconecta del suministro de energía eléctrica y por último se conecta un voltímetro. Explique cómo y por qué las lecturas de voltaje cambian cuando se insertan un dieléctrico entre las placas del capacitor. 07. Explique por qué el trabajo necesario para mover una carga Q a través de una diferencia de potencial V es W = QV, en tanto que la energía almacenada en un capacitor cargado es U = ½ QV. ¡ De donde proviene el factor ½?. 08. Puesto que la carga neta en un capacitor siempre es cero, ¿Qué almacena un capacitor?. 09. ¿Por qué es peligroso tocar las terminales de un capacitor de alto voltaje incluso después de que el voltaje aplicado se ha eliminado?. ¿Qué hacerse para lograr que un capacitor se maneje con seguridad después de que se ha quitado la fuente de voltaje? 10. a) Dos capacitores, C1= 2.00 µF y C2  = 16.0 µF, están conectados en paralelo. ¿Cuál es la capacitancia equivalente de la combinación?. (b) Calcule la capacitancia equivalente de los dos capacitores de la parte (a) si están conectados ahora en serie.

11. Un capacitor de placas paralelas de 16.0 pF se carga por medio de una batería de 10.0 V. Si cada placa del capacitor tiene un área de 5.00 cm 2, ¿Cuál es la densidad de energía (energía por unidad de volumen) en el campo eléctrico del capacitor si las placas están separadas por aire?. 12. a) Determine la capacitancia equivalente para la red de capacitores que se muestra en la figura. (b) Si la red se conecta a una batería de 12 V, calcule la diferencia de potencial a través de cada capacitor y la carga en cada capacitor.

13. Evalué la capacitancia equivalente de la configuración mostrada en la figura. Todos los capacitares son idénticos, y cada uno tiene capacitancia C = 1uF.

14. Determine la capacidad equivalente en el circuito de condensadores.

15. Encuentre la capacidad equivalente y la tensión aplicada a cada condensador, si al sistema se le aplica una tensión de 150 V.

16. Determine la carga total y la energía almacenada en cada condensador.

17. Cierto nubarrón tiene una diferencia de potencial de 1.00 x 108 V respecto de un árbol. Si durante una tormenta de rayos 50.0 C de carga se trasfieren a través de esta diferencia de potencial y 1% de la energía la absorbe el árbol, ¿Cuánta agua (roció en el árbol) inicialmente a 30ºC puede hervir? El agua tiene un calor especifico calor de evaporación de 2.26 x 10 6 J/kg. 18. Un capacitor de placas paralelas de 16.0 pF se carga por medio de una batería de 10.0 V. Si cada placa del capacitor tiene un área de 5.00 cm 2, ¿Cuál es la densidad de energía (energía por unidad de volumen) en el campo eléctrico del capacitor si las placas están separadas por aire? 19. La energía almacenada en un capacitor de 52.0 µF se usa para fundir una muestra de plomo de 6.00 mg. ¿Hasta qué voltaje debe cargarse inicialmente el capacitor, suponiendo que la temperatura inicial del plomo es 20.0º? El plomo tiene un calor específico de 128 J/kg. ºC, un punto de fusión de 327.3ºC y un calor latente de función de 24.5 kJ/kg.