PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
ejercicios resueltos de electricidad y magnetismo

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Ejercicios de electricidad y magnetismo

La capacidad de un condensador variable de radio, se puede variar entre 50 pF y 950 pF girando el dial de 0º a 180º. Con el dial a 180º se conecta el condensador a una batería de 400 V. Una vez cargado se desconecta y se lleva el dial a 0º. Calcular:
¿Cual es la carga del condensador?
¿Cual es la diferencia de potencial entre las placas del condensador cuando el dial marca 0º?
¿ Cual es la energía del condesador en esta posición?
Despreciando el roce deperminar el trabajo necesario para girar el dial.

Respuesta al ejercicio 45

La capacidad de un condesador vale C = Q/V . Segun eso podemos hacer :
    \( \displaystyle C = \frac{Q}{V}\rightarrow Q = C·V =950 \times 10^{-12}\times400 = 3,3\times 10^{-7} Cul \)
puesto que la carga permanece constante, la diferencia de potencial con el dial a 0º será:
    \( \displaystyle C = \frac{Q}{V}\rightarrow V = \frac{Q}{C} = \frac{3,8 \times 10^{-7}}{50 \times 10^{-12}} = 7600 V \)
La energía viene dada por:
    \( \displaystyle E_1 = \frac{1}{2}C_1 V_1^2 = \frac{1}{2}Q V_1^2 = 14,44 \times 10 ^{-4} J \)
El trabajo desarrollado vendra dado como la diferencia de energçias entre una y otra posición del dial. Cuando éste se encuentra a 0º ya la hemos calculado, para 180º tenemos:
    \( \displaystyle E_2 = \frac{1}{2}C_2 V_2^2 = \frac{1}{2}Q V_2^2 = \frac{1}{2}3,8 \times10^{-7}\times 400 = 76 \times 10 ^{-6} J \)
Asi pues, el trabajo será:
    \( \displaystyle W = E_2 - E_1 = - 13,68 \times 10^{-4} J \)
Por ser negativo se deduce que hay que realizarlo , es decir suministrárselo al sistema.
PROBLEMAS RESUELTOS - ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
 
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tema escrito por: José Antonio Hervás