NO ME SALEN
   (APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   ELECTRICIDAD

 

 

Nee 16* - El circuito de capacitores de la figura se ha cargado conectando los terminales A y B a una batería. Si el voltímetro de la figura indica un valor de 15 V, la diferencia de potencial en el capacitor de la parte inferior es de:

          a) 10 V       b) 15 V       c) 22,5 V
          d) 7,5 V       e) 45 V      f) 30 V

 
 
*Este ejercicio formó parte del final de Biofísica tomado el 14 de diciembre de 2018. Para ver el examen completo haga click ACÁ
   

Este ejercicio es tan sencillo que te lo puedo explicar sin hacer ninguna figura. Bastará con que nos pongamos de acuerdo en la estructura del circuito.

La rama de arriba es una serie integrada por dos capacitores: el de la izquierda que tiene una capacidad C y un votaje de 15 V, y el de la derecha que tiene una capacidad C/2.

La rama de abajo tiene un solo capacitor de capacidad C que se halla conectado en paralelo con la serie de arriba. Como este capacitor está conectado a los puntos A y B, su diferencia de potencial (que es lo que queremos averiguar) es la misma que la serie de la rama superior, que está conectada al mismo par de puntos.

Arranquemos con el capacitor de arriba a la izquierda. Su carga, Qiz, valdrá:

Qiz = C . 15 V

No sabemos cuánto vale esa carga, pero sabemos que es igual a la carga del de la derecha, Qder, porque así se distribuyen las cargas en toda serie de capacitores.

Qiz = Qder

Que, por su lado cumple con la ley de los capacitores:

Qder = C/2 . Vder

Si igualamos las dos ecuaciones, tenemos:

C/2 . Vder = C . 15 V

Vder = 30 V

Y como las diferencias de potencial en una serie se suman... obtenemos finalmente:

VAB = Viz + Vder

VAB =15 V + 30 V

   

 

VAB = 45 V opción e)
   

Que seas feliz.

 

 

 
 
 
Desafío: Si la carga del capacitor de la izquierda era 1μC ¿Cuánto vale la carga en el capacitor de abajo?  
   
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