ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS

III TÉRMINO 2010-2011 FÍSICA C

LECCIÓN # 4 Nombre: ___________________________________________ PROBLEMA 1 (15 PUNTOS) En el circuito mostrado en la figura, cada capacitor tiene C = 4.00 µF y Vab = +28.0 V. Calcule a) la capacitancia equivalente; b) la carga de cada capacitor; c) la diferencia de potencial entre los puntos a y d.

a) )F0.4(

1

)F0.4F00.2(

11

)(

11

4311

eq 21µµµCCC CC

++

=+++

=

.F40.2eq µC =⇒

b) C1072.6)V0.28)(F1040.2( 56eqtotal4312

−− ×=×====+ VCQQQQ y

.C1048.4y,C1024.23

C1072.6

32 5

35

5total

12312−−

−

×=×=×

==⇒= QQ

QQQ

Pero también, C.1024.2 51221

−×=== QQQ c) V.8.16)F1000.4()C1072.6( 65

444 =××== −−CQV .V2.11V8.16V0.284 =−=−= VVV abad

PROBLEMA 2 (15 PUNTOS) Un capacitor esférico aislado tiene una carga +Q en su conductor interior (radio ra) y una carga –Q en su conductor exterior (radio rb). La mitad del volumen entre los dos conductores se llena luego con un dieléctrico líquido de constante K, como se muestra en corte transversal en la figura. Determine la capacitancia de este sistema.

Para un capacitor esférico normal: ( ).4 00 ab

ba

rrrr

πεC −= Aquí tenemos, en efecto, dos

capacitores en paralelo, LC y UC .

−==

ab

baL rr

rrK

KCC 0

0 22

επ y .22 0

0

−==

ab

baU rr

rrCC πε