Biofísica 4 Electricidad (20) 12. Electrostática

Un condensador de 1 mF se conecta en paralelo con otro de 2 mF y dicho paralelo se conecta a su vez en serie con un condensador de 6 mF.

 

 

 a) ¿Cuál es la capacidad equivalente de esta asociación?

 

 Condensadores en paralelo (A y B)

CAB = CA + CB = 2mF + 1 mF = 3 mF

 

Condensadores en serie (AB y C)

CABC = 1/ (1/ CAB + 1/CC) = 1/ (1/ 3 mF + 1/6 mF)  =  2 mF 

 

 

b) Si se aplica al conjunto una diferencia de potencial de 6V, ¿cuánto vale la carga de cada condensador, y la diferencia de potencial entre sus placas?

 

Qt = CABC  V

 

Donde

CABC = condensador equivalente = 2 mF

Qt = carga total

V = diferencia de potencial = 6V

 

Reemplazando y despejando Qt

Qt = 2 mF  6 V = 12 mC

 

 

Capacitor C

 

QC  = CC  VC

 

Donde

QC = carga del capacitor C = 12 mC  (Capacitores en serie = carga (Q))

VC = diferencia de potencial del capacitor C

 

Reemplazando y despejando VC

VC  = 12 mC / 6 mF = 2 Volt 

 

Capacitores A y B

 

QAB = CAB VAB

 

Donde

QAB = carga de los capacitores AB = 12 mC  (Capacitores en serie = carga (Q))

VAB = diferencia de potencial de los capacitores A y B

 

Reemplazando y despejando VAB

 VAB   = 12 mC / 3 mF = 4 Volt 

 

VAB = VA = VB = 4 Volt (Capacitores en paralelo = diferencia de potencial (V))

 

 QA = CA VA

 

Reemplazando y despejando QA

 QA  = 2 mF  4 V = 8 mC 

 

 QB = CB VB

 

Reemplazando y despejando QB

QB  = 1 mF * 4 V = 4 mC