Guía de ejercicios resueltos de campo eléctrico. TP10

Electrodinámica: Solución del ejercicio n° 6 de intensidad eléctrica y capacitancia, diferencia de potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo determinar la capacitancia

Problema n° 6 de electrodinámica.

Problema n° 6) Tres capacitores de 2, 3 y 6 µF se conectan en serie a una fuente de 10 V.


Circuito de capacitores

  1. Encuentre el número de µC de carga de cada uno.
  2. Calcule la caída de tensión en cada capacitor.

Desarrollo

Datos:

C1 = 2 µF

C2 = 3 µF

C3 = 6 µF

V = 10 V

Fórmulas:

C = q/V

1/CT = ∑(1/Cn)- capacitancia total para capacitores conectados en serie

Solución

a.

C = q/V

q = C·V

q1 = C1·V

q1 = 2 µF·10 V

Resultado, para la carga 1 es:

q1 = 20 µC

q2 = C2·V

q2 = 3 µF·10 V

Resultado, para la carga 2 es:

q2 = 30 µC

q3 = C3·V

q3 = 6 µF·10 V

Resultado, para la carga 3 es:

q3 = 60 µC

b.

1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3

1/C = ½ µF + 1/3 µF + 1/6 µF

1/C = (3 µF + 2 µF + 1 µF)/6 µF²

1/C = 6 µF/6 µF²

1/C = 1/µF

C = 1 µF

q = C·V

q = 1 µF·10 V

q = 10 µC

V = q/C

V1 = q/C1

V1 = 10 µC/2 µF

Resultado, la caída de tensión en el capacitor 1 es:

V1 = 5 V

V2 = q/C2

V2 = 10 µC/3 µF

Resultado, la caída de tensión en el capacitor 2 es:

V2 = 3,33 V

V3 = q/C3

V3 = 10 µC/6 µF

Resultado, la caída de tensión en el capacitor 3 es:

V3 = 1,66 V

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