08_05_011


Tema 08: El campo eléctrico

Subtema 05: Condensadores

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Origen: Burbano, 27, 22

Nivel: ⅓

Asociación serie paralelo energía

Calcular la capacidad existente entre los puntos A y B de la figura, siendo todos los condensadores iguales, de 1 microfaradio. Se conectan esos puntos a una d.d.p. de 300 V, y se desea saber la carga, el potencial y la energía de cada condensador, así como la energía total del conjunto.

S O L U C I Ó N:

(A) La capacidad de los tres condensadores que se ven en serie es:

1/Cs = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/1 + 1/1 + 1/1 = 3 => Cs = 1/3 μF

La capacidad total será la suma de ambas ramas en paralelo:

C = ⅓ + 1 = 4/3 μF

(B) La carga para los los tres condensadores en serie será:

Q'' = C V = ⅓ 300 = 100 μC

Y la d.d.p. en cada uno de ellos valdrá:

V = Q/C = 100 / 1 = 100 V

La energía de cada uno de ellos será E'' = ½ C V2 = ½ 10-6 1002 = 5 10-3 J

La carga para el condensador en paralelo vale Q' = V C = 300 μC

Y su energía será E' = ½ C V2 = ½ 10-6 3002 = 45 10-3 J

(C) La energía del conjunto tendrá un valor de ½ C V2 = ½ 4/3 10-6 3002 = 60 10-3 J

Obsérvese que 3x5 + 45 = 60, como debía ser.


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