Question

Para el arreglo de la figura, calcule la energía que almacena C1, si: C1 = 6.6 μF, C2 = 1.2 μF, C3 = 7.7 μF, C4 = 9.5 μF y V = 18 V. Exprese su respuesta en μJ, pero no coloque la unidad en la casilla, sólo números.

(Con Procedimiento, por favor)

Answer 1

  La energía que almacena q1 es:   403.71 μJ .

  Se procede a calcular la capacidad equivalente o total y con el voltaje total se calcula la carga total y el capacitor C1 esta en serie con C2,3,4 y su valor de carga (q1) es la misma carga total ( qt = q1 = q2,3,4 ) .

1/C2,3 = 1/C2 +1/C3 =1/1.2 + 1/7.7 ⇒   C2,3 = 1.038 μF

C2,3,4 = C4 +C2,3 = 9.5 +1.038 = 10.538 μF

 1/Ct = 1/C1 + 1 /C2.3,4

 1/Ct= 1/ 6.6 + 1/ 10.538 ⇒   CT = 4.058 μF  

 

  CT = qT/VT

 se despeja la qT :

     qT = Ct*Vt = 4.058*10-6F * 18V

     qt = 7.30*10-5  Coul

     qt = q1 = q2,3,4 = 7.30*10-5  Coul

   La energía que almacena q1 es:

    W1 = (1/2)*q1²/C1

     W1 = ( 1/2 )* ( 7.30*10-5  Coul)²/6.6*10-6 F

     W1 = 4.037*10-4 J * 1 μJ/10-6 J = 403.71 μJ