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Física II 2007 – Instituto de Profesores Artigas
Práctico 4 – Capacitancia y dieléctricos
Estudie los siguientes numerales del capítulo 24 del libro del curso:
24.1 Capacidad y  24.2 Capacitores en serie y en paralelo  24.3 Almacenamiento de
energía en capacitares y energía del campo eléctrico  22.4 Dieléctricos  22.5 Modelo
molecular de la carga inducida  24.6 La ley de Gauss en los dieléctricos
Problema 1. Condensadores en serie y en paralelo
Ejercicio 24.14 página 936, Sears, Zemansky
Problema 2. Condensador con conductor
Ejercicio 24.66 página 939, Sears, Zemansky
Problema 3. Condensados con dos dieléctricos en serie
Ejercicio 24.71 página 936, Sears, Zemansky
Problema 4. Condensados con dos dieléctricos en paralelo
Ejercicio 24.72 página 937, Sears, Zemansky
Problema 5. Condensador de capacidad variable
Un condensador de capacidad variable puede construirse insertando un material
dieléctrico de constante  entre las placas de longitud L y área A separadas una
distancia d. Las placas tienen una carga fija Q. ¿Cuál es la capacidad del sistema en
función de la penetración x?
Problema 6. Circuito con interruptores y condensadores
En la figura que se muestra los cuatro condensadores tienen la misma capacidad y la
batería proporciona 120 voltios.
Consideraremos dos casos, en cada uno de ellos comenzaremos con los condensadores
descargados.
Caso 1
(a) El interruptor B se mantiene abierto. El interruptor A se cierra y se abre cuando
C1, C2, y C3 están completamente cargados. ¿Cuál es ahora la diferencia de
potencial en cada condensador?
(b) Si ahora se cierra B, ¿cuál es la diferencia de potencial en cada condensador?
Caso 2
(a) El interruptor A está abierto y el B se cierra. ¿Cuál es la diferencia de potencial
de en cada condensador?
(b) Ahora se cierra A, ¿cuál es la diferencia de potencial en cada condensador?
Problema 7. Comparando condensadores esféricos y cilíndricos
(a) Compare la capacidad de un condensador de dos esferas concéntricas de radios
R1 = 6 cm y R2 = 9 cm, con uno cilíndrico de iguales radios y longitud L = 15
cm. ¿Por qué las capacidades son casi iguales?
(b) Muestre que cuando R1 y R2 son cercanos (R2 = R1 + , siendo  << R1) las
formulas de las capacidades de los condensadores esférico y cilíndrico pueden
ser aproximadas por el de un condensador de placas planas paralelas C = Ao/d.
Ayuda: realice una expansión de Taylor en términos de /R1.