Biofísica 4. Electricidad 36 Electrodinámica

Electrodinámica 36. Se conecta una fuente de 1.000 V cc a un capacitor de 1.000 μF inicialmente descargado, a través de un resistor de 1.000 Ω. Cuando finalice la carga

a. ¿cuánta energía habrá entregado la fuente al circuito?

Energía entregada (ΔUf)

ΔUf = Q * ΔV

donde

ΔUf = energía de la fuente

Q = carga entregada

ΔV = diferencia de potencial = 1.000 V

La carga entregada por la fuente (Q), es la acumulada en el capacitor

Q = C * ΔV

donde

Q = carga del capacitor

C = capacitor = 1.000 μF

ΔV = diferencia de potencial = 1.000 V

Reemplazando

Q = 1.000 μF * 1.000 V = 1 C

Reemplazando en la fórmula de la energía de la fuente

ΔUf = 1 C * 1.000 V = 1.000 J  < ---------- energía entregada por la fuente

b. ¿cuánta habrá recibido el capacitor?

Energía acumulada en el capacitor (ΔUc)

ΔUc = 1/2 * Q * ΔV

donde

ΔUc = energía almacenada en el capacitor

Q = carga entregada = 1C

ΔV = diferencia de potencial = 1.000 V

Reemplazando

ΔUc = 1/2 * 1 C * 1.000 V = 500 J  < ---------- energía almacenada en el capacitor

c. ¿y cuánta habrá disipado el resistor? (sobra un dato).

Energía disipada por el resistor (ΔUr)

ΔUf = ΔUc + ΔUr

donde

ΔUf = energía de la fuente

ΔUc = energía almacenada en el capacitor

ΔUr = energía disipada por el resistor

Reemplazando y despejando ΔUr

ΔUr = 1.000 J – 500 J = 500 J  < ---------- energía disipada por el resistor