1.- a) ¿Cuánta carga existe en cada placa de un capacitor de 4.00 µF cuando se conecta a una batería de 12.0 V? b) Si este mismo capacitor se conecta a una batería de 1.50 V, ¿Qué carga almacena?

2.- Dos conductores con cargas netas de +10.0 µC y -10.0 µC tienen una diferencia de potencial de 10.0 V. Determine a) la capacitancia del sistema y b) la diferencia de potencial entre los dos conductores si las cargas en cada uno se incrementan hasta +100 µC y -100µC.

3.- Una esfera conductora cargada y aislada de 12.0 cm de radio crea un campo eléctrico de 4.90 x104 N/C a una distancia de 21.0 cm de su centro. a) ¿Cuál es su densidad de carga superficial? b) ¿Cuál es su potencia?

4.- a) si una gota de líquido tiene una capacitancia de 1.00 pF, ¿Cuál es su radio? b) Si otra gota tiene un radio de 2.00 mm, ¿Cuál es su capacitancia? c) ¿Cuál es la carga en la gota más pequeña si su potencial es de 100 V?

5.- Dos esferas conductoras con diámetros de 0.400 m y 1.00 m están separadas por una distancia que es grande comparada con los diámetros. Las esferas están conectadas por medio de un alambre delgado y se cargan hasta 7.00 µC. a) ¿Cómo se comparte esta carga total entre las esferas? (ignore cualquier carga en el alambre). b) ¿Cuál es el potencial del sistema de esferas cuando el potencial se referencia se toma como V=0 en r=∞?

6.- Considerando a la tierra y una capa de nubes 800 m sobre la superficie terrestre como las “placas” de un capacitor, calcule la capacitancia si la capa de nubes tiene un área de 1.00 Km2. Suponga que el aire entre la nube y el suelo es puro y seco. Suponga que la carga acumulada en la nube y el suelo hasta un campo eléctrico uniforme con magnitud de 3.00 x 106 N/C a través del espacio entre ellos hace que el aire se rompa y conduzca electricidad como un relámpago. ¿Cuál es la máxima carga que puede soportar la nube?

7.- Un capacitor lleno de aire está compuesto de dos placas paralelas, cada una con un área de 7.60 cm2, separadas por una distancia de 1.80 mm. Si se aplica una diferencia de potencial de 20.0 V a estas placas, calcule a) el campo eléctrico entre las mismas, b) la densidad de carga superficial, c) la capacitancia, y d) la carga sobre cada placa.

8.- Un chip de memoria de computadora de un megabit contiene muchos capacitores de 60.0 fF. Cada capacitor tiene un área de placa de 21.0 x 10 -12 m2. Determine la separación de placas de tal capacitor (suponga una configuración de placas paralelas). El diámetro atómico característico es de 10-10 m=0.100 nm. Exprese la separación de placas en nanómetros.

9.- Cuando se aplica una diferencia de potencial de 150 V a las placas de un capacitor de placas paralelas, las placas tienen una densidad de carga superficial de 30.0 nC/cm2. ¿Cuál es el espaciamiento entre las placas?

11.- Un cable coaxial de 50.0 m de largo tiene un conductor interior con un diámetro de 2.58 mm que conduce una carga de 8.10 µC. El conductor circundante tiene un diámetro interior de 7.27 mm y una carga de -8.10 µC. a) ¿Cuál es la capacitancia de este cable? b) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre los dos conductores? Suponga que la región entre los conductores es aire.

12.- Un capacitor esférico de 20.0 µF está compuesto de dos esferas metálicas, una con radio dos veces mayor que la otra. Si la región entre las esferas es el vacio, determine el volumen de esta región.

13.- Un pequeño objeto con una masa de 350 mg tiene una carga de 30.0 nC y está suspendido por medio de un hilo entre las placas verticales de un capacitor de placas paralelas. La separación de

las placas es de 4.00 cm. Si el hilo forma un ángulo de 15.0 ° con la vertical, ¿cuál es la diferencia de potencial entre las placas?

14.- Un pequeño objeto con una masa m tienen una carga q y está suspendido por medio de un hilo entre las placas verticales de un capacitor de placas paralelas. La separación de las placas es d. Si el hilo forma un ángulo θ con la vertical, ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas?

15.- Un capacitor esférico lleno de aire se construye con un cascaron interior y uno exterior de 7.00 y 14.0 cm de radio, respectivamente. a) Calcule la capacitancia del dispositivo. b) ¿Qué diferencia de potencial entre las esferas resulta en una carga de 4.00 µC sobre el capacitor?

16.- Determine la capacitancia de la tierra. (Sugerencia: el conductor exterior del “capacitor esférico” puede considerarse como una esfera conductora en el infinito donde V tiende a cero.)

17.- Dos capacitores C1= 5.00 µf y C2=12.0 µF están conectados en paralelo, y la combinación resultante está conectada a una batería de 9.00 V. a) ¿Cuál es el valor de la capacitancia equivalente de la combinación? ¿Cuáles son b) la diferencia de potencial a través de cada capacitor y c) la carga almacenada en cada capacitor?

18.- Los dos capacitores del problema 17 ahora están conectados en serie y a una batería de 9.00 V. Encuentre a) el valor de la capacitancia equivalente de la combinación, b) el voltaje a través de cada capacitor y c) la carga en cada capacitor.

19.- Dos capacitores, cuando están conectados en paralelo, producen una capacitancia equivalente de 9.00 pF, y una capacitancia equivalente de 2.00 pF cuando se conectan en serie. ¿Cuál es la capacitancia de cada capacitor?

20.- Dos capacitores, cuando están conectados en paralelo, producen una capacitancia equivalente Cp, y una capacitancia equivalente Cs cuando se conectan en serie, ¿Cuál es la capacitancia de cada capacitor?

24.- De acuerdo con sus especificaciones de diseño, el circuito de tiempo que retrasa el cerrado de la puerta de un elevador debe tener una capacitancia de 32.0 µF entre dos puntos A y B. a) Cuando se construye un circuito, se encuentra que el capacitor más barato instalado entre dichos dos puntos tiene 34.8 µF de capacitancia. Para satisfacer las especificaciones se puede colocar un capacitor adicional entre los dos puntos. ¿Este deberá están en serio o en paralelo con el capacitor de 34.8 µF? ¿Cuál sería su capacitancia? b) El siguiente circuito baja la línea de montaje con capacitancia de 29.8 µF entre A y B. ¿Qué capacitor adicional debería instalarse, en serie o en paralelo, en dicho circuito para satisfacer la especificación?

27.- Un grupo de capacitores idénticos se conectan primero en serie y después en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión en serie. ¿Cuántos capacitores están en el grupo?

35.- Un capacitor de placas paralelas tienen una carga Q y placas d área A. Demuestre que la fuerza ejercida en cada placa por la otra es F (Q2/2 ε0 A .) (Sugerencia: deje que C=ε 0A / x para una separación de placas arbitraria x, en ese caso se re quiere que el trabajo efectuado en la separación de las dos placas cargadas sea W