2. Mediante una batería de 100 V se carga un condensador C: de 8 mF. A continuación, se desconecta la batería y se conecta C, en paralelo con otro condensador descargado C2 de 2 mF. Hallar, a) La diferencia de potencial de esta última configuración. b) La energía almacenada antes y después de conectar C. R. 80 V: 40 m) y 32 m)
Respuestas
Respuesta:
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Explicación:
Al conectar el condensador en paralelo la diferencia de potencial pasa a valer 80 V, la energía almacenada antes y después de la conexión es 40 y 32 joules respectivamente.
La carga eléctrica antes de desconectar la batería vale:
Q = C*V
Q = 8*100 = 800 mC
Esta carga permanecerá constante cuando se conecta en paralelo C2, para determinar la diferencia de potencial determinaremos al condensador equivalente de la conexión.
¿Cómo se determina al condensador equivalente?
Esto se hace dependiendo de la conexión:
- En serie se suman las inversas de sus capacitancias y al resultado se le saca la inversa.
- En paralelo se suman sus capacitancias.
- Parte a): Diferencia de potencial:
Entonces como están en paralelo:
Ceq = C+C2
Ceq = 8+2 = 10 mF
Ya que la carga se mantiene podemos determinar la diferencia de potencial:
Veq = Q/Ceq
Veq = 800/10 = 80 V
- Parte b): Energía antes y después de conectar:
Antes de conectar la energía es:
e = (1/2)*C*V^2
e = (1/2)*8*100^2
e = 40 J
Después de conectar en paralelo la energía es:
e = (1/2)*Ceq*Veq^2
e = (1/2)*10*80^2
e = 32 J
Más sobre los condensadores:
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