El documento describe un problema de capacidad eléctrica que involucra tres condensadores conectados en serie y luego en paralelo. Se resuelve para determinar la diferencia de potencial final entre dos puntos. En resumen: (1) Los condensadores se cargan en serie manteniendo la misma carga; (2) Al conectarse en paralelo, la carga total se redistribuye entre ellos manteniendo la misma diferencia de potencial; (3) La diferencia de potencial final entre los puntos es 1/11 de la diferencia de potencial inicial de carga.
Este documento presenta una guía de problemas de selección de física 3 sobre electrostática y magnetostática. La guía contiene problemas de fuerza y campo eléctricos, ley de Gauss, potencial eléctrico y energía, y condensadores, con respuestas al final. El documento fue actualizado en julio de 2004 y fue elaborado con la colaboración de la esposa del autor para ayudar a los estudiantes a prepararse para exámenes.
Este documento contiene información sobre un problema de electricidad y magnetismo para un curso universitario. Incluye cálculos para determinar la capacitancia y carga de varios capacitores esféricos y cilíndricos. También incluye ejercicios para calcular capacitancias equivalentes de circuitos con múltiples capacitores conectados en serie y paralelo.
Este resumen contiene 3 oraciones:
El documento presenta 10 ejercicios y problemas relacionados con el campo eléctrico. Los ejercicios incluyen cálculos de carga eléctrica, constante dieléctrica, intensidad de campo eléctrico y fuerza eléctrica. Los problemas tratan temas como trayectorias de partículas cargadas en campos eléctricos uniformes y cálculo de potencial eléctrico y flujo eléctrico.
Este documento presenta las respuestas a 15 preguntas sobre conceptos básicos de electricidad y campos eléctricos. Las preguntas cubren temas como la distribución de carga eléctrica en superficies esféricas y cilíndricas, el cálculo de campos eléctricos utilizando el teorema de Gauss, y la interacción entre partículas cargadas en presencia de campos eléctricos. Todas las respuestas fueron correctas excepto una.
Este documento contiene 9 problemas de física sobre temas como carga eléctrica, corriente eléctrica, capacitancia, campo magnético, transformadores y circuitos RC. Los problemas incluyen calcular flujos eléctricos, velocidades, energías, radios de órbitas, fuerzas magnéticas, tensiones de salida, fem inducidas y valores de resistencias y autoinducciones.
Este documento describe los conceptos básicos de la electrización y la fuerza eléctrica. Explica que cuando se frotan dos cuerpos, uno gana electrones y se carga negativamente mientras que el otro pierde electrones y se carga positivamente. También resume la ley cualitativa y cuantitativa de las interacciones electrostáticas y cómo se puede usar un electroscopio para detectar cargas eléctricas. Finaliza con algunos ejercicios de aplicación sobre estos temas.
1) El documento presenta ejercicios sobre potencial eléctrico generado por cuerpos puntuales.
2) Se calcula el potencial eléctrico en diferentes puntos debido a la presencia de cargas eléctricas.
3) También se calcula el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover cargas entre puntos de distinto potencial.
Este documento trata sobre la electricidad estática y sus propiedades fundamentales. Explica que ciertos cuerpos como el ámbar adquieren una carga eléctrica al ser frotados, y que esta propiedad se denomina electrización. Luego describe experimentos que muestran las fuerzas de atracción y repulsión entre cuerpos cargados, y establece las leyes fundamentales de la electrostática. Finalmente, presenta problemas relacionados con el cálculo de cargas eléctricas y fuerzas entre ellas.
Este documento presenta una guía de problemas de selección de física 3 sobre electrostática y magnetostática. La guía contiene problemas de fuerza y campo eléctricos, ley de Gauss, potencial eléctrico y energía, y condensadores, con respuestas al final. El documento fue actualizado en julio de 2004 y fue elaborado con la colaboración de la esposa del autor para ayudar a los estudiantes a prepararse para exámenes.
Este documento contiene información sobre un problema de electricidad y magnetismo para un curso universitario. Incluye cálculos para determinar la capacitancia y carga de varios capacitores esféricos y cilíndricos. También incluye ejercicios para calcular capacitancias equivalentes de circuitos con múltiples capacitores conectados en serie y paralelo.
Este resumen contiene 3 oraciones:
El documento presenta 10 ejercicios y problemas relacionados con el campo eléctrico. Los ejercicios incluyen cálculos de carga eléctrica, constante dieléctrica, intensidad de campo eléctrico y fuerza eléctrica. Los problemas tratan temas como trayectorias de partículas cargadas en campos eléctricos uniformes y cálculo de potencial eléctrico y flujo eléctrico.
Este documento presenta las respuestas a 15 preguntas sobre conceptos básicos de electricidad y campos eléctricos. Las preguntas cubren temas como la distribución de carga eléctrica en superficies esféricas y cilíndricas, el cálculo de campos eléctricos utilizando el teorema de Gauss, y la interacción entre partículas cargadas en presencia de campos eléctricos. Todas las respuestas fueron correctas excepto una.
Este documento contiene 9 problemas de física sobre temas como carga eléctrica, corriente eléctrica, capacitancia, campo magnético, transformadores y circuitos RC. Los problemas incluyen calcular flujos eléctricos, velocidades, energías, radios de órbitas, fuerzas magnéticas, tensiones de salida, fem inducidas y valores de resistencias y autoinducciones.
Este documento describe los conceptos básicos de la electrización y la fuerza eléctrica. Explica que cuando se frotan dos cuerpos, uno gana electrones y se carga negativamente mientras que el otro pierde electrones y se carga positivamente. También resume la ley cualitativa y cuantitativa de las interacciones electrostáticas y cómo se puede usar un electroscopio para detectar cargas eléctricas. Finaliza con algunos ejercicios de aplicación sobre estos temas.
1) El documento presenta ejercicios sobre potencial eléctrico generado por cuerpos puntuales.
2) Se calcula el potencial eléctrico en diferentes puntos debido a la presencia de cargas eléctricas.
3) También se calcula el trabajo realizado por el campo eléctrico al mover cargas entre puntos de distinto potencial.
Este documento trata sobre la electricidad estática y sus propiedades fundamentales. Explica que ciertos cuerpos como el ámbar adquieren una carga eléctrica al ser frotados, y que esta propiedad se denomina electrización. Luego describe experimentos que muestran las fuerzas de atracción y repulsión entre cuerpos cargados, y establece las leyes fundamentales de la electrostática. Finalmente, presenta problemas relacionados con el cálculo de cargas eléctricas y fuerzas entre ellas.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la unidad 2 de electrodinámica. Explica la fuerza eléctrica mediante la Ley de Coulomb y cómo esta depende de la carga y distancia entre dos cuerpos cargados. También introduce el campo eléctrico como una medida independiente de la carga que representa mediante líneas de campo y depende de la intensidad de la carga generadora y distancia. Finalmente, incluye ejercicios de aplicación sobre fuerza eléctrica y campo eléctrico.
Este documento presenta un cuestionario de 8 preguntas sobre conceptos básicos de electricidad para que el lector evalúe su comprensión del tema. El cuestionario cubre temas como carga eléctrica, fuerza electrostática, ley de Coulomb e inducción eléctrica. Al final, se provee una valoración del desempeño del lector en función del número de respuestas correctas.
Clase 7a capacitancia y dielectricos problemas TETensor
Este documento presenta la solución a 10 problemas relacionados con capacitancia y dieléctricos. En el primer problema, se calcula cómo se distribuye la carga entre dos esferas conductoras cargadas y la potencia del sistema. Los problemas subsiguientes involucran calcular capacitancia para diferentes configuraciones como nubes sobre la Tierra, capacitores de chips de memoria y cables coaxiales. El último problema determina el volumen de la región entre esferas metálicas que componen un capacitor esférico.
El documento presenta cuatro problemas relacionados con cargas eléctricas puntuales y campos eléctricos. El primer problema calcula las fuerzas entre tres cargas puntuales sobre un eje. El segundo problema determina el campo eléctrico en el centro de un cuadrado debido a cuatro cargas en sus vértices. El tercer problema calcula el trabajo necesario para mover una carga entre dos puntos. El cuarto problema encuentra la capacitancia equivalente de un circuito de capacitores y determina las cargas y diferencia de potencial.
Este documento presenta una tarea de electricidad y magnetismo que incluye varios problemas resueltos. Los problemas involucran el cálculo de voltajes, intensidades de corriente, resistencias equivalentes y potencias disipadas en circuitos eléctricos con múltiples resistores y baterías. El documento proporciona detalles sobre cada circuito y los pasos para resolver cada problema.
Este documento presenta 14 problemas sobre electrostática y campo eléctrico. Los problemas cubren temas como fuerzas electrostáticas entre cargas puntuales, campo eléctrico entre placas paralelas, potencial eléctrico y diferencia de potencial. Los estudiantes deben calcular fuerzas, campos eléctricos, diferencias de potencial y trabajo realizado para mover cargas eléctricas puntuales en diferentes configuraciones espaciales de cargas.
Este documento presenta información sobre circuitos RC, incluyendo ecuaciones para predecir cómo aumenta la carga en un capacitor y cómo disminuye la corriente a medida que el capacitor se carga. Explica que la carga aumenta de 0 a su valor máximo CV siguiendo la ecuación q = CV(1 - e-t/RC), y que la corriente disminuye de V/R a 0 siguiendo la ecuación i = Ve-t/RC. También cubre cómo se descarga el capacitor siguiendo la ecuación q = q0e-t/
La ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. La fuerza puede ser de atracción si las cargas son de signo opuesto o de repulsión si son del mismo signo. La fuerza total sobre una carga es la suma vectorial de las fuerzas individuales ejercidas por cada una de las demás cargas presentes.
Este documento presenta 9 actividades resueltas sobre problemas de campo eléctrico. Cada actividad incluye datos como cargas eléctricas, distancias y valores de campo eléctrico, y solicita calcular alguna magnitud relacionada al campo eléctrico usando las fórmulas de la ley de Coulomb. Las actividades involucran cálculos de campo eléctrico generado por una o más cargas puntuales usando métodos como el vectorial y el de coordenadas rectangulares.
Este documento contiene 25 preguntas de física sobre potencial eléctrico y condensadores. Las preguntas cubren temas como calcular el potencial eléctrico debido a cargas puntuales, determinar la capacidad equivalente de circuitos de condensadores, y calcular la carga y energía almacenada en condensadores individuales y circuitos. El documento proporciona las herramientas para evaluar y comprender conceptos fundamentales de potencial eléctrico y capacitancia.
Este documento presenta 21 problemas sobre fuerzas eléctricas y campos eléctricos. Los problemas cubren temas como calcular la fuerza eléctrica entre cargas puntuales, determinar el campo eléctrico creado por diferentes configuraciones de cargas, y calcular la aceleración y velocidad de partículas cargadas en campos eléctricos. Las soluciones a los problemas proporcionan valores numéricos para cantidades como fuerzas, campos eléctricos, aceleraciones y velocidades.
Este documento describe la ley de Coulomb sobre la fuerza eléctrica. Explica que las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas dependiendo de si tienen un exceso o defecto de electrones. También describe las dos leyes de Coulomb: 1) cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo opuesto se atraen, y 2) la fuerza es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas le
El documento describe conceptos básicos de electrostática, incluyendo:
1) Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas y se atraen o repelen según su signo.
2) El campo eléctrico en un punto es la fuerza por unidad de carga ejercida en ese punto y depende de la distribución de cargas.
3) El teorema de Gauss relaciona el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada con la carga neta encerrada.
Este documento presenta 11 ejercicios resueltos sobre campo eléctrico. Los ejercicios involucran calcular la intensidad del campo eléctrico dado la carga puntual o cargas puntuales y sus distancias. También incluye calcular la fuerza y aceleración sobre una carga colocada en un campo eléctrico. El último ejercicio trata sobre el campo eléctrico cerca de la superficie de la Tierra.
Este documento presenta 6 problemas relacionados con conceptos de potencial eléctrico, campo eléctrico y ley de Gauss. El primer problema calcula la energía potencial eléctrica entre dos fragmentos de uranio. El segundo estima el potencial eléctrico y la carga acumulada en el cuerpo antes de tocar una manija metálica. El tercer problema determina la distancia a una carga puntual y la magnitud de dicha carga.
Este documento presenta conceptos fundamentales sobre la carga eléctrica. Explica que cuando materiales como el caucho y el vidrio se frotan, transfieren electrones y adquieren cargas positivas o negativas. Define el coulomb como unidad de carga eléctrica y explica la primera ley de la electrostática y la ley de Coulomb. Proporciona ejemplos para calcular fuerzas eléctricas entre cargas puntuales usando la ley de Coulomb.
Determinación de fuerzas con la ley de coulombRodrigo Blanco
Este documento presenta 18 problemas que involucran el cálculo de fuerzas eléctricas entre cargas puntuales utilizando la ley de Coulomb. Los problemas varían en la configuración y valores de las cargas, así como en la distancia entre ellas y el medio en que se encuentran, y piden calcular la fuerza resultante o la distancia necesaria para una fuerza dada.
Ejercicios de campo eléctrico iv medios electivo físicaLariana Riffo
Este documento presenta 8 ejercicios de campo eléctrico para estudiantes de cuarto medio. Los ejercicios involucran calcular la intensidad del campo eléctrico generado por diferentes cargas eléctricas puntuales en puntos específicos basados en la fuerza actuando sobre otras cargas o la distancia a la carga generadora.
Electricidad solo preguntas y explicacionesANIBAL PANTOJA
El documento resume conceptos básicos de electricidad y electromagnetismo, incluyendo la constante eléctrica, carga del electrón, ley de Coulomb, tipos de carga, conductores y aislantes, cómo cargar un cuerpo, inducción electrostática, electroscopios y preguntas sobre fuerzas electromagnéticas.
Este documento contiene 61 problemas relacionados con circuitos electrónicos que utilizan diodos, transistores, amplificadores operacionales y circuitos digitales. Los problemas cubren temas como el análisis de circuitos con diodos ideales, el cálculo de corrientes y voltajes, el trazado de formas de onda, el análisis de puntos de trabajo de transistores, el diseño de circuitos digitales utilizando compuertas lógicas y multiplexores, y más.
1) Un capacitor está formado por dos placas metálicas cargadas eléctricamente, una positiva y la otra negativa, separadas por un material aislante. 2) Los capacitores se usan para almacenar carga eléctrica de manera temporal. 3) La capacidad de un capacitor depende del área y separación de las placas y la constante dieléctrica del material entre ellas.
Este documento trata sobre la capacitancia y los condensadores. Explica que los condensadores permiten almacenar energía eléctrica de manera mecánica sin necesidad de reacciones químicas. Define la capacitancia como la habilidad de un conductor para almacenar carga eléctrica sin un cambio sustancial en su potencial. Luego describe los diferentes tipos de condensadores, incluyendo los de mica, cerámica y papel, y algunas de sus aplicaciones comunes como en cámaras y desfibriladores.
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la unidad 2 de electrodinámica. Explica la fuerza eléctrica mediante la Ley de Coulomb y cómo esta depende de la carga y distancia entre dos cuerpos cargados. También introduce el campo eléctrico como una medida independiente de la carga que representa mediante líneas de campo y depende de la intensidad de la carga generadora y distancia. Finalmente, incluye ejercicios de aplicación sobre fuerza eléctrica y campo eléctrico.
Este documento presenta un cuestionario de 8 preguntas sobre conceptos básicos de electricidad para que el lector evalúe su comprensión del tema. El cuestionario cubre temas como carga eléctrica, fuerza electrostática, ley de Coulomb e inducción eléctrica. Al final, se provee una valoración del desempeño del lector en función del número de respuestas correctas.
Clase 7a capacitancia y dielectricos problemas TETensor
Este documento presenta la solución a 10 problemas relacionados con capacitancia y dieléctricos. En el primer problema, se calcula cómo se distribuye la carga entre dos esferas conductoras cargadas y la potencia del sistema. Los problemas subsiguientes involucran calcular capacitancia para diferentes configuraciones como nubes sobre la Tierra, capacitores de chips de memoria y cables coaxiales. El último problema determina el volumen de la región entre esferas metálicas que componen un capacitor esférico.
El documento presenta cuatro problemas relacionados con cargas eléctricas puntuales y campos eléctricos. El primer problema calcula las fuerzas entre tres cargas puntuales sobre un eje. El segundo problema determina el campo eléctrico en el centro de un cuadrado debido a cuatro cargas en sus vértices. El tercer problema calcula el trabajo necesario para mover una carga entre dos puntos. El cuarto problema encuentra la capacitancia equivalente de un circuito de capacitores y determina las cargas y diferencia de potencial.
Este documento presenta una tarea de electricidad y magnetismo que incluye varios problemas resueltos. Los problemas involucran el cálculo de voltajes, intensidades de corriente, resistencias equivalentes y potencias disipadas en circuitos eléctricos con múltiples resistores y baterías. El documento proporciona detalles sobre cada circuito y los pasos para resolver cada problema.
Este documento presenta 14 problemas sobre electrostática y campo eléctrico. Los problemas cubren temas como fuerzas electrostáticas entre cargas puntuales, campo eléctrico entre placas paralelas, potencial eléctrico y diferencia de potencial. Los estudiantes deben calcular fuerzas, campos eléctricos, diferencias de potencial y trabajo realizado para mover cargas eléctricas puntuales en diferentes configuraciones espaciales de cargas.
Este documento presenta información sobre circuitos RC, incluyendo ecuaciones para predecir cómo aumenta la carga en un capacitor y cómo disminuye la corriente a medida que el capacitor se carga. Explica que la carga aumenta de 0 a su valor máximo CV siguiendo la ecuación q = CV(1 - e-t/RC), y que la corriente disminuye de V/R a 0 siguiendo la ecuación i = Ve-t/RC. También cubre cómo se descarga el capacitor siguiendo la ecuación q = q0e-t/
La ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. La fuerza puede ser de atracción si las cargas son de signo opuesto o de repulsión si son del mismo signo. La fuerza total sobre una carga es la suma vectorial de las fuerzas individuales ejercidas por cada una de las demás cargas presentes.
Este documento presenta 9 actividades resueltas sobre problemas de campo eléctrico. Cada actividad incluye datos como cargas eléctricas, distancias y valores de campo eléctrico, y solicita calcular alguna magnitud relacionada al campo eléctrico usando las fórmulas de la ley de Coulomb. Las actividades involucran cálculos de campo eléctrico generado por una o más cargas puntuales usando métodos como el vectorial y el de coordenadas rectangulares.
Este documento contiene 25 preguntas de física sobre potencial eléctrico y condensadores. Las preguntas cubren temas como calcular el potencial eléctrico debido a cargas puntuales, determinar la capacidad equivalente de circuitos de condensadores, y calcular la carga y energía almacenada en condensadores individuales y circuitos. El documento proporciona las herramientas para evaluar y comprender conceptos fundamentales de potencial eléctrico y capacitancia.
Este documento presenta 21 problemas sobre fuerzas eléctricas y campos eléctricos. Los problemas cubren temas como calcular la fuerza eléctrica entre cargas puntuales, determinar el campo eléctrico creado por diferentes configuraciones de cargas, y calcular la aceleración y velocidad de partículas cargadas en campos eléctricos. Las soluciones a los problemas proporcionan valores numéricos para cantidades como fuerzas, campos eléctricos, aceleraciones y velocidades.
Este documento describe la ley de Coulomb sobre la fuerza eléctrica. Explica que las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas dependiendo de si tienen un exceso o defecto de electrones. También describe las dos leyes de Coulomb: 1) cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo opuesto se atraen, y 2) la fuerza es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Finalmente, presenta algunos problemas de aplicación de estas le
El documento describe conceptos básicos de electrostática, incluyendo:
1) Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas y se atraen o repelen según su signo.
2) El campo eléctrico en un punto es la fuerza por unidad de carga ejercida en ese punto y depende de la distribución de cargas.
3) El teorema de Gauss relaciona el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada con la carga neta encerrada.
Este documento presenta 11 ejercicios resueltos sobre campo eléctrico. Los ejercicios involucran calcular la intensidad del campo eléctrico dado la carga puntual o cargas puntuales y sus distancias. También incluye calcular la fuerza y aceleración sobre una carga colocada en un campo eléctrico. El último ejercicio trata sobre el campo eléctrico cerca de la superficie de la Tierra.
Este documento presenta 6 problemas relacionados con conceptos de potencial eléctrico, campo eléctrico y ley de Gauss. El primer problema calcula la energía potencial eléctrica entre dos fragmentos de uranio. El segundo estima el potencial eléctrico y la carga acumulada en el cuerpo antes de tocar una manija metálica. El tercer problema determina la distancia a una carga puntual y la magnitud de dicha carga.
Este documento presenta conceptos fundamentales sobre la carga eléctrica. Explica que cuando materiales como el caucho y el vidrio se frotan, transfieren electrones y adquieren cargas positivas o negativas. Define el coulomb como unidad de carga eléctrica y explica la primera ley de la electrostática y la ley de Coulomb. Proporciona ejemplos para calcular fuerzas eléctricas entre cargas puntuales usando la ley de Coulomb.
Determinación de fuerzas con la ley de coulombRodrigo Blanco
Este documento presenta 18 problemas que involucran el cálculo de fuerzas eléctricas entre cargas puntuales utilizando la ley de Coulomb. Los problemas varían en la configuración y valores de las cargas, así como en la distancia entre ellas y el medio en que se encuentran, y piden calcular la fuerza resultante o la distancia necesaria para una fuerza dada.
Ejercicios de campo eléctrico iv medios electivo físicaLariana Riffo
Este documento presenta 8 ejercicios de campo eléctrico para estudiantes de cuarto medio. Los ejercicios involucran calcular la intensidad del campo eléctrico generado por diferentes cargas eléctricas puntuales en puntos específicos basados en la fuerza actuando sobre otras cargas o la distancia a la carga generadora.
Electricidad solo preguntas y explicacionesANIBAL PANTOJA
El documento resume conceptos básicos de electricidad y electromagnetismo, incluyendo la constante eléctrica, carga del electrón, ley de Coulomb, tipos de carga, conductores y aislantes, cómo cargar un cuerpo, inducción electrostática, electroscopios y preguntas sobre fuerzas electromagnéticas.
Este documento contiene 61 problemas relacionados con circuitos electrónicos que utilizan diodos, transistores, amplificadores operacionales y circuitos digitales. Los problemas cubren temas como el análisis de circuitos con diodos ideales, el cálculo de corrientes y voltajes, el trazado de formas de onda, el análisis de puntos de trabajo de transistores, el diseño de circuitos digitales utilizando compuertas lógicas y multiplexores, y más.
1) Un capacitor está formado por dos placas metálicas cargadas eléctricamente, una positiva y la otra negativa, separadas por un material aislante. 2) Los capacitores se usan para almacenar carga eléctrica de manera temporal. 3) La capacidad de un capacitor depende del área y separación de las placas y la constante dieléctrica del material entre ellas.
Este documento trata sobre la capacitancia y los condensadores. Explica que los condensadores permiten almacenar energía eléctrica de manera mecánica sin necesidad de reacciones químicas. Define la capacitancia como la habilidad de un conductor para almacenar carga eléctrica sin un cambio sustancial en su potencial. Luego describe los diferentes tipos de condensadores, incluyendo los de mica, cerámica y papel, y algunas de sus aplicaciones comunes como en cámaras y desfibriladores.
Un capacitor está compuesto de dos placas paralelas cargadas eléctricamente, una positiva y otra negativa. Entre las placas se genera un campo eléctrico y el capacitor puede almacenar energía eléctrica. Existen capacitores fijos y variables, y su capacidad depende de factores como la superficie, distancia y material dieléctrico entre las placas. Los capacitores se pueden conectar en serie o paralelo para obtener capacidades equivalentes.
Los capacitores almacenan carga eléctrica entre dos placas separadas por un material aislante. Existen diferentes tipos de capacitores que usan materiales como aluminio, papel, cerámica o aire como dieléctricos. Los capacitores se pueden conectar en serie o paralelo y su capacitancia depende de la configuración y los materiales utilizados.
Este documento presenta un resumen de un capítulo sobre capacitancia y dieléctricos. Explica que los capacitores permiten almacenar energía eléctrica de forma mecánica sin reacciones químicas, y consisten en dos conductores cargados con cargas opuestas separados por un dieléctrico. También define la capacitancia eléctrica como la habilidad de un conductor para almacenar carga sin un cambio sustancial en su potencial, y explica cómo la capacitancia depende de la geometría del conductor.
Este documento describe los conceptos de dieléctrico y constante dieléctrica. Un dieléctrico es un mal conductor de electricidad que puede usarse como aislante eléctrico. La constante dieléctrica mide la capacidad de un material para ser polarizado por un campo eléctrico y depende de factores como la estructura molecular. Algunos ejemplos comunes de dieléctricos son el vidrio, la goma, el papel y los gases como el aire y el nitrógeno.
Este documento proporciona información sobre capacitancia y dieléctricos. Explica que un capacitor está compuesto de dos placas metálicas paralelas separadas por un material aislante llamado dieléctrico. También describe diferentes tipos de capacitores como capacitores de aluminio, tantalio, cerámica, papel y plástico. Finalmente, cubre el comportamiento de los capacitores en corriente continua y corriente alterna, así como el papel de los dieléctricos.
Este documento presenta los conceptos básicos de circuitos con capacitores, incluyendo cómo calcular la capacitancia equivalente y carga para capacitores en serie y en paralelo. Explica que la carga es la misma pero el voltaje se suma para capacitores en serie, mientras que el voltaje es el mismo pero la carga se suma para capacitores en paralelo. Proporciona ejemplos para ilustrar cómo aplicar estas reglas para resolver problemas sobre circuitos complejos.
Los capacitores son dispositivos que almacenan energía eléctrica entre placas metálicas separadas. Se utilizan comúnmente como filtros en circuitos electrónicos. La capacitancia de un capacitor de placas paralelas depende del área de las placas, la distancia entre ellas y la constante dieléctrica del material entre las placas.
1) Un capacitor está formado por dos conductores separados por un aislante o vacío. La capacitancia de un capacitor depende del área de las placas y la distancia entre ellas.
2) Existen diferentes configuraciones de capacitores como placas paralelas, cilíndrico y esférico. La capacitancia de un capacitor en serie o paralelo depende de las capacitancias individuales.
3) Al insertar un dieléctrico entre las placas, la capacitancia aumenta debido a la polarización del material. La constante
Este documento describe cómo se representan y calculan capacitores conectados en serie y paralelo. Explica que la capacitancia equivalente en serie es la inversa de la suma de las inversas individuales, mientras que en paralelo es la suma de las capacitancias individuales. Además, proporciona ejemplos numéricos para ilustrar los cálculos.
Este documento presenta conceptos básicos sobre capacidad eléctrica y condensadores, incluyendo capacitancia, capacidad de condensadores planos y con dieléctrico, energía almacenada, y condensadores combinados en paralelo y serie. Luego, resuelve dos problemas aplicando estos conceptos: 1) calcula la capacitancia y energía de un condensador antes y después de agregar un dieléctrico, y 2) halla la capacitancia equivalente y carga acumulada de un circuito con varios condensadores conectados en serie
La experiencia de laboratorio consistió en configurar un circuito eléctrico con un resistor y un capacitor en serie. Se midió la corriente y el voltaje mientras el capacitor se cargaba y descargaba a intervalos de 5 segundos, anotando los datos en una tabla. Luego se graficaron los resultados para determinar la constante de tiempo del circuito RC y compararla con el valor teórico.
Este documento describe los conceptos básicos de los condensadores y dieléctricos. Explica la capacidad eléctrica, los tipos de condensadores, la asociación en serie y paralelo de condensadores, la energía almacenada en un condensador y el efecto de introducir un dieléctrico entre las placas de un condensador planoparalelo.
El documento presenta información sobre capacitores. Explica que un capacitor consiste en dos conductores separados espacialmente que pueden cargarse a +Q y -Q. Luego define la capacitancia como la relación entre la carga de uno de los conductores y la diferencia de potencial entre ellos. Finalmente, discute cómo la capacitancia depende de la geometría del capacitor y cómo se conectan los capacitores en serie y en paralelo.
Este capítulo describe los materiales dieléctricos y cómo afectan los campos eléctricos. Explica que los dieléctricos no conducen electricidad pero sí son afectados por los campos eléctricos. Introducir un dieléctrico entre las placas de un capacitor aumenta su capacidad y permite almacenar más carga. Sin embargo, la energía almacenada es menor que sin el dieléctrico, debido al trabajo realizado por el campo eléctrico al deformar las líneas de campo. También analiza
Este documento presenta los conceptos básicos de circuitos con capacitores, incluyendo cómo calcular la capacitancia equivalente y carga para capacitores en serie y en paralelo. Explica que la carga es la misma pero el voltaje se suma para capacitores en serie, mientras que el voltaje es el mismo pero la carga se suma para capacitores en paralelo. Proporciona ejemplos para ilustrar cómo aplicar estas reglas para resolver problemas sobre circuitos complejos.
1. Se define la capacidad C de un condensador como la relación entre la carga Q y la diferencia de potencial V entre sus placas. La unidad de medida de la capacidad es el faradio.
2. Un condensador está formado por dos conductores separados por un material aislante. Al aplicar una tensión, los electrones se mueven entre las placas creando un campo eléctrico y almacenando energía proporcional a CV2.
3. Los condensadores se pueden conectar en serie o paralelo para obtener capacidades equivalentes dist
El documento explica la ley de Coulomb sobre la fuerza eléctrica. Define la carga eléctrica y cómo se puede medir en unidades de coulomb. Explica que las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen, y que la fuerza es directamente proporcional a los valores de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Además, incluye ejemplos de cálculos de fuerzas eléctricas y una serie de problemas para practicar la aplicación de la ley de Coulomb.
Este documento trata sobre electroestática. Explica conceptos como carga eléctrica, conductores y aislantes, atracción y repulsión entre cargas, campo eléctrico y potencial eléctrico. Incluye ecuaciones para calcular la fuerza entre cargas puntuales y ejemplos numéricos de problemas relacionados con estas ideas fundamentales de la electrostática.
Este documento presenta 12 problemas de capacitancia y circuitos de capacitores. Cada problema contiene datos numéricos y se pide realizar cálculos para determinar capacitancias equivalentes, cargas, diferencias de potencial, energía almacenada y otros valores relacionados con capacitores. Los problemas involucran el uso de fórmulas básicas de capacitancia para arreglos en serie y paralelo de capacitores.
FISICA 3 CAPACITANCIA, PUCP ESTUDIOS GENERALES CIENCIASDanielChura9
La capacitancia es una propiedad asociada al campo eléctrico que tienen los conductores. Se define como la relación entre la carga en los conductores y la diferencia de potencial entre ellos. La capacitancia depende solo de la geometría de los conductores y el material entre ellos. Cuando se coloca un material aislante entre los conductores, llamado dieléctrico, la capacitancia aumenta.
El documento describe el proceso de carga y descarga de un capacitor en un circuito RC. Explica que la carga y corriente aumentan y disminuyen de forma exponencial con el tiempo debido a la constante de tiempo RC. Después de un periodo RC, la carga alcanza el 63% y la corriente disminuye al 37% de sus valores iniciales.
1) Benjamin Franklin introdujo los nombres de carga positiva y negativa para referirse a la carga eléctrica. Existen dos tipos de cargas: positivas y negativas.
2) La carga eléctrica se conserva y solo puede transferirse de un cuerpo a otro. La carga elemental es la del electrón.
3) La fuerza entre dos cargas puntuales depende directamente del producto de las cargas e inversamente del cuadrado de la distancia entre ellas, según la Ley de Coulomb.
04_Condensadores con dielectricos-HLC.pptxRotcehNoel
Este documento describe los conceptos básicos de los condensadores y la capacitancia. Define un condensador como un dispositivo que permite almacenar carga eléctrica entre dos conductores separados por un material aislante. Explica que la capacitancia depende de la forma, tamaño y material aislante del condensador. También cubre los tipos básicos de condensadores, como los de placas paralelas y esféricos, y cómo calcular su capacitancia. Por último, resume cómo los condensadores pueden conectarse en serie o paral
Este documento presenta 10 problemas relacionados con campos eléctricos y cargas puntuales. Los problemas incluyen calcular el campo eléctrico y trabajo en diferentes configuraciones de cargas, así como la trayectoria y velocidad de partículas cargadas en presencia de campos eléctricos. Se proporcionan las respuestas a cada problema.
Este documento presenta 10 problemas relacionados con campos eléctricos y cargas puntuales. Los problemas incluyen calcular el campo eléctrico y trabajo en diferentes configuraciones de cargas, así como la trayectoria y velocidad de partículas cargadas en presencia de campos eléctricos. Se proporcionan las respuestas a cada problema.
1. 6. CAPACIDAD ELÉCTRICA
PROBLEMA 41. En el circuito de la figura, los con- T2
densadores están inicialmente descargados y los
interruptores abiertos. Luego se cierra T1 , lo cual A D
permite cargar los condensadores. Enseguida se C0 2C0 3C0
vuelve a abrir T1 , después de lo cual se procede a T3
cerrar T2 y T3 . ¿Cuál es la diferencia de potencial T1
entre A y D después de la última operación? V0
SOLUCIÓN
Al conectar T1 , los tres condensadores se cargan en serie, es decir, todos adquieren la
misma carga q . Luego:
q q q
V0 = + + ,
C0 2C0 3C0
de lo que resulta : q = 6 1 1 C0 V0 . Esta es la carga con la cual quedan cada uno de los con-
densadores al desconectar nuevamente T1 .
Justo antes de conectar T2 y T3 , la situación es la indicada en la figura siguiente:
–q +q A Nótese que al conectar T2 y T3 , los tres condensado-
C0 res quedan en paralelo. Las placas ubicadas al lado
T2
derecho en la figura quedarán conectadas entre sí,
+q –q estarán finalmente al mismo potencial (ya que tanto
2C0 ellas como los alambres que las unen son conductores)
T3 y tendrán una carga neta igual a +q , que deberá re-
–q +q partirse entre ellas. Un razonamiento análogo indica
D
3C0 que las placas del lado izquierdo tendrán una carga
−q a repartirse entre ellas.
Lo anterior es una aplicación de la conservación de la carga eléctrica.
Si q1 , q2 y q3 son las cargas finales en los condensadores (placas del lado dere-
cho) de capacidades C0 , 2C0 y 3C0 respectivamente; entonces :
q1 + q2 + q3 = + q − q + q = q
75
2. 76 Electromagnetismo Problemas y Soluciones
Si V es la diferencia de potencial final entre A y D ; entonces lo anterior queda :
C0V + 2 C0V + 3 C0V = q
q
luego : V = ,
6 C0
reemplazando q , obtenido anteriormente, resulta:
V
V = 6 C0 V0 g 1 = 0
11 6 C0 11
V = 1 V0
11
PROBLEMA 42. Se conecta una batería a
los bornes a y b , estableciéndose entre ellos C1 2C1
c
cierta diferencia de potencial. Luego se desco-
necta la batería. ¿Qué fracción de la energía • ƒ
eléctrica del sistema se pierde al conectar c
a b
con d ?
2C1 C1
d
SOLUCIÓN: ‚ „
En cada capacitor se cumple que
Q = CV ⇒ V = Q , luego :
C
Q1
V1 =
C1
Q2 Q2
V2 = =
C2 2C1
Q3 Q3
V3 = =
C3 2C 1
Q4 Q4
V4 = =
C4 C1
3. 6. Capacidad Eléctrica 77
Al aplicarse una diferencia de potencial entre los puntos a y b, los capacitores • y ƒ se
cargan en serie. Esto mismo es válido para los capacitores ‚ y „ .
Por lo tanto se cumple que :
Q1 = Q3 ; Q2 = Q 4
V1 + V3 =Va b = V ; V2 + V4 =Va b = V
reemplazando los valores de V1 , V2 , V3 y V4 se tiene:
Q1 Q
+ 3 = V ⇒ Q1 = Q3 = 2 C1V
C1 2 C1 3
Q2 Q
+ 4 = V ⇒ Q2 = Q4 = 2 C1 V
2 C1 C1 3
luego Q1 = Q2 = Q3 = Q4 = 2 C1 V
3
Calculamos ahora la energía del sistema:
Q2 Q2 Q2 Q2
U = 1 1 +1 2 +1 3 +1 4
2 C1 2 2C1 2 2 C1 2 C1
2
U = 1 2 C1 V 1 + 1 + 1 + 1
3 C
2 1 2C1 C1 2 C1
U = 2 C12 V 2 g 3 = 2 C1V 2
9 C1 3
Otro método para determinar la energía del sistema es calculando la capacitancia equiva-
lente. Para los capacitores • y ƒ en serie; se tiene :
1 = 1 + 1 = 3 ⇒C 2C1
e q .1 = .
Ce q. C1 2C1 2C1 3
2 C1
Análogamente para los capacitores ‚ y „ se tiene: Ce q.2 = .
3
La capacitancia equivalente total corresponde a los capacitores equivalentes 1 y 2 en para-
lelo :
2 C1 2 C1 4 C1
Ce q. = + = .
3 3 3
4. 78 Electromagnetismo Problemas y Soluciones
Entonces,
2
4 C1 2 2
U = 1 Ce q . V 2 = 1 g V = C1 V 2 .
2 2 3 3
Al conectar c con d que inicialmente están a distintos potenciales, se redistribuye la carga en
los capacitores. En las placas conectadas al punto a debe conservarse la carga eléctrica :
q1l + q2l = Q1 + Q2 .
Además los capacitores • y ‚ quedan con la misma diferencia de potencial:
l
q1 ql
V1l = V2l ⇒ = 2 , es decir, 2q1l = q2 .
l
C1 2C1
Por lo tanto q1l + 2q1l = Q1 + Q2
3q1l = 2 C1V + 2 C1V ⇒ q1l = 4 C1 V
3 3 9
q2 = 8 C1 V
l
9
Análogamente puesto que en las placas conectadas al punto b se conserva la carga eléctrica y
los capacitores ƒ y „ quedan con la misma diferencia de potencial; se obtiene:
q4 = 4 C1 V
l
y q3 = 8 C1 V .
l
9 9
La energía eléctrica final es :
4 CV
( ) + ( 8 9C V )
2 2
48
U = 2 9 =
l 1 1
C V2.
2 g C1
2 g 2 C1 81 1
La fracción de la energía eléctrica que se pierde es :
2 C1V 2 − 48 C1V 2
∆U = U − Ul = 3 81 = 1 .
U U 2 C1V 2 9
3
La energía que pierde el sistema de capacitores se transforma en radiación electromagnética y
también se disipa por efecto Joule. Es un proceso complejo de naturaleza semejante al que da
origen al trueno, al relámpago y el rayo en una descarga entre nubes.
5. 6. Capacidad Eléctrica 79
PROBLEMA 43. Una placa metálica de área A y espesor s/2 se introduce entre las placas de
un condensador plano de área A y separación entre placas igual a s.
Estudiar los cambios que ocurren en la capacidad, la carga, la diferencia de potencial y la ener-
gía almacenada en el condensador, en las dos situaciones siguientes:
(a) La carga del condensador se mantiene constante.
(b) La diferencia de potencial del condensador se mantiene constante.
SOLUCIÓN
(a) Carga constante. Antes de introducir la placa metálica, las cantidades que nos intere-
san son:
Carga Q0
Capacidad ( ε 0 A s ) = C0
Diferencia de potencial (Q0 C0 ) = V0
Energía almacenada (Q 2
0 2C 0 ) = U 0
Campo eléctrico entre las placas σ ε 0 = Q Aε0
0
Al introducir la placa metálica, el campo eléctrico entre las placas del condensador debe
modificarse, ya que en todo el volumen de la placa éste debe ser cero (conductor en condicio-
nes electrostáticas).
r
Para lograr que E = 0 en el interior de la placa metálica, en ella debe reordenarse su carga
eléctrica de modo que cree un campo eléctrico de igual magnitud y sentido contrario al campo
producido por las placas del condensador. Evidentemente, la carga inducida en la placa metáli-
6. 80 Electromagnetismo Problemas y Soluciones
ca residirá sobre sus superficies paralelas a las placas del condensador y tendrá las magnitudes
indicadas en la figura :
r
De esta manera se logra que E = 0 en el interior de la placa metálica, y en el espacio
comprendido entre las placas del condensador, fuera de la lámina metálica, el campo eléctrico
no se altera respecto a su valor antes de introducir el conductor.
Luego, no hay energía eléctrica almacenada en la región ocupada por la placa metálica,
ya que allí E = 0 y la densidad de energía eléctrica es u = 1 ε 0 E 2 . En consecuencia, la
2
energía final del condensador es:
( Q02
) Q0 g s
2
1 s 1 s
U = ε0 E g A x + − x = ε0 2 2 A g =
2
2 2 2 A ε0 2 2 g Ag 2g ε 0
Q02
U =
( )
ε A
2g 0
s
g2
Si C es la capacidad del condensador con la placa metálica introducida; entonces U también
2
debe ser igual a Q0 2C , luego :
2
Q0 Q02
ε0 A Q02
= ⇒ C = 2g = 2 C0 U = = 1 U0 .
( )
y
2C ε A s 2 g 2 C0 2
2g 0 g 2
s
Q0 Q
La diferencia de potencial final es : V = = 0 .
C 2C0
En resumen :
C = 2 C0 ; U = 1 U0 ; V = 1V0 .
2 2
7. 6. Capacidad Eléctrica 81
(b) Diferencia de potencial constante. La capacidad del condensador formado al introducir
la placa metálica es C = 2 C0 , resultado que es aplicable también en este caso, ya que no de-
pende de la diferencia de potencial entre las placas ni de la carga en las placas (recuerde que la
capacidad depende de la geometría y del medio dieléctrico).
Si V0 es la diferencia de potencial constante entre las placas, entonces antes de introducir
la placa conductora tenemos:
Diferencia de potencial : V0
Capacidad : C0 = ε 0 A s
Carga : Q0 = C0 V0
1C V 2
Energía almacenada : U0 =
2 0 0
V0
Campo eléctrico entre las placas : E0 =
s
Una vez introducida la placa tenemos :
Diferencia de potencial : V0
Capacidad : C = 2 C0
Carga : Q = CV0 = 2C0 V0 = 2Q0
1 CV 2 = 1 C V 2 g 2 = 2U
Energía almacenada : U = 0
2 2 0 0 0
Campo eléctrico entre las placas : E = 0 (en la región ocupada por la placa metálica) y
V0
E= = 2 E0 (en la región no ocupada por la placa metálica).
(s 2)
En resumen:
C = 2 C0 ; Q = 2Q 0 ; U = 2U 0
8. 82 Electromagnetismo Problemas y Soluciones
PROBLEMA 44. Las placas de un conductor plano se separan, desde una distancia inicial d
hasta una distancia final 2d , manteniendo constante la carga en las placas. Estudiar los cam-
bios de capacidad, diferencia de potencial, energía almacenada y el trabajo realizado por el
agente externo que separa las placas.
SITUACIÓN I NICIAL SITUACIÓN F INAL
+Q0 +Q0
d
2d
–Q0
–Q0
SOLUCIÓN
Suponiendo que la separación entre las placas es pequeña, entonces el campo eléctrico
entre las placas puede considerarse uniforme y los efectos de dispersión pueden despreciarse.
Luego:
(a) Situación inicial : (b) Situación final :
E0 = σ E= σ
ε0 ε0
V0 = E0 d V = E g 2d
ε0 A ε0 A
C0 = C =
d 2d
Q02 Q02
U0 = U =
2 C0 2C
En consecuencia tenemos que :
(a) El campo eléctrico no cambia: E = E0
(b) La diferencia de potencial se duplica : V = 2V0
1C
(c) La capacidad disminuye a la mitad : C =
2 0
(d) La energía almacenada aumenta al doble : U = 2U 0
9. 6. Capacidad Eléctrica 83
Todos los cambios anteriores son el resultado de separar las placas al doble, mante-
niendo constante la carga Q0 en las placas (lo que implica mantener σ constante).
Además, el cambio en la energía del sistema es debido al trabajo efectuado por el agente
externo que separa las placas. Puesto que la única forma de energía asociada con el sistema
es la energía potencial eléctrica almacenada entre las placas; entonces,
∆ U = U −U 0 = W
luego :
2
Q0
W = 2U0 − U0 = U0 = ,
2C 0
es el trabajo efectuado por el agente externo.
PROBLEMA 45. Las placas de un condensador plano se separan, desde una distancia inicial
d hasta una distancia final 2d , manteniendo constante la diferencia de potencial entre las pla-
cas. Estudiar las mismas cantidades del problema anterior, es decir, los cambios de capacidad,
diferencia de potencial, energía almacenada y el trabajo efectuado por el agente externo que
separa las placas.
SITUACIÓN SITUACIÓN
INICIAL FINAL
V0 V0
d 2d
SOLUCIÓN
Haciendo las mismas consideraciones que en el problema anterior, es decir, considerando
que d es pequeño y los efectos de dispersión en los bordes son despreciables, tenemos :
10. 84 Electromagnetismo Problemas y Soluciones
(a) Situación inicial : (b) Situación final :
V0
E0 = E=
V0
d 2d
ε0 A ε0 A
C0 = C =
d 2d
q0 = C0 V0 q = CV0
U0 = 1 C0 V02 U = 1 CV02
2 2
En consecuencia tenemos que :
(a) El campo eléctrico disminuye a la mitad : E = 1 E0
2
(b) La capacidad disminuye a la mitad : C = 1 C0
2
(c) La carga disminuye a la mitad : q = 1 q0
2
(d) La energía almacenada disminuye a la mitad : U = 1 U0
2
En esta situación los resultados son muy diferentes a los del problema anterior, donde la sepa-
ración se hacía a carga constante.
La consecuencia de mantener constante la diferencia de potencial entre las placas es, en
este caso, que la capacidad, la carga, la energía almacenada y la magnitud del campo eléctri-
co, disminuyen a la mitad.
En cuanto al cambio en la energía electrostática del condensador, éste debe ser igual al
trabajo total efectuado sobre él por agentes externos. Esta vez, además del agente encargado
de separar las placas, hay otro agente que es la batería encargada de mantener constante la
diferencia de potencial entre las placas. Entonces :
∆ U = WF + Wb
donde
∆ U = U −U 0 = 1 U 0 −U 0 = − 1 U 0 ,
2 2
WF es el trabajo que efectúa el agente que separa las placas y
Wb es el trabajo efectuado por la batería.
11. 6. Capacidad Eléctrica 85
La batería mueve una carga ∆ q a través de una diferencia de potencial V0 , efectuando un
trabajo Wb igual a :
(
Wb = V0 g ∆ q = V 0 ( q − q0 ) = V0 1 q0 − q0
2 )
Wb = − 1 q0 V0 = − 1 C0 V02 = − U0 .
2 2
Wb es negativo puesto que la batería traslada una carga 1 q0 desde un potencial mayor a
2
otro menor. Al reemplazar los valores de ∆ U y Wb en la ecuación ∆ U = WF + Wb ; encon-
tramos :
WF = 1 U 0 = 1 C0 V02
2 4
Note que el trabajo efectuado por el agente externo que separa las placas es positivo, sin im-
portar si es la carga o la diferencia de potencial la que se mantiene constante. Esto es así pues
las placas tienen cargas de signos opuestos y se atraen entre sí.