NO ME SALEN
(APUNTES TEORICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
ELECTRICIDAD
|
|
|
| |
 |
EM 23) Un capacitor inicialmente descargado se conecta a una pila y adquiere una carga de
2 mC y una diferencia de potencial entre sus placas de 10 V. Se desconecta la pila y se
conectan los extremos del capacitor con los de otro idéntico, pero descargado. Cuando se
llega al equilibrio, la tensión y la carga en este último capacitor son, respectivamente:
a) 10 V y 2 mC b) 10 V y 1 mC c) 5 V y 2 mC
d) 5 V y 1 mC e) cero y cero f) Cero y 1 mC |
|
| |
| Cuando un capacitor se carga con una fuente y te dicen la carga que obtiene, podés calcular su capacidad: C = Q / ΔV, ya que la diferencia de potencial entre sus placas es igual a la de la fuente. |
|
|
 |
C = 2 mC / 10 V
C = 0,2 mF
Ahora se desconecta de la fuente y se conecta a un capacitor idéntico, es decir, uno de 0,2 mF (no te olvides de que la capacidad sólo depende de las características de construcción y no de cómo ni en cuánto esté cargado). |
|
|
|
 |
El nuevo capacitor, por un instante, va a estar descargado tal cual estaba antes de conectarlo al viejo. Pero inmediatamente unas cuantas cargas van a escapar del viejo (donde estaban medio apretaditas) y van a poblar el nuevo (que goza de mayor espacio... por ahora). La migración va a finalizar cuando ambos capacitores alcancen la misma diferencia de potencial que, lógicamente, deberá ser menor que la que había cuando estaba conectada la fuente. |
|
|
|
 |
Para saber cuándo se alcanza ese equilibrio (aunque en este caso particular podríamos predecirlo) hay que recurrir al capacitor equivalente. Como se halla en paralelo, su capacidad es la suma de las capacidades de los dos. Y la nueva diferencia de potencial:
ΔV = Q / C = 2 mC / 0,4 mF = 5 V
|
|
|
capacitor equivalente de un paralelo:
ce = c1 + c2 |
|
 |
Con esta diferencia de potencial y las capacidades de cada capacitor podemos conocer cuánta carga queda en el nuevo, QN, y cuánta en el original, Q0.
Q0 = C0 ΔV = 0,2 mF . 5 V = 1 mC
QN = CN ΔV = 0,2 mF . 5 V = 1 mC
|
|
|
|
|
|
|
Que en este ejercicio era fácil de predecir por el hecho de que ambos capacitores eran idénticos. |
|
 |
| Desafío: ¿Cuánto tendría que valer el capacitor nuevo, en cada caso, para que las respuestas fuesen las otras ofrecidas? |
| |
|
| Algunos derechos reservados.
Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización nov-07. Agradezco a Ezequiel Formica por el envío de una errata. Buenos Aires, Argentina. |
|
|
| | |
|
|
