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[Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
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nutters Sin conexión
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Mensaje: #1
[Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100 Dudas y recomendaciones Física II
Hola, tengo dudas con este tema de capacitores, no entiendo bien como se beben hacer los calculos segun el signo de cada placa. Alguien me podria explicar este tema?

Dejo los 2 enunciados ejemplo que estuve tratando de ver con las guias de Kasero, pero no logre comprenderlos.

   

Muchas gracias!

[Imagen: 940c7f292a23ac2bfeb007a11ed0c.png]
09-02-2015 15:26
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JuanPabloM95 Sin conexión
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Mensaje: #2
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
Hola! Mirá te ayudo con el ejercicio 99.
Primero se cargan los dos capacitores a través de la batería. La polaridad de los capacitores es la siguiente: la placa izquierda del primer capacitor es positiva xq esta conectado a la terminal positiva de la batería. La placa derecha del segundo capacitor es negativa xq esta conectado a la terminal negativa de la batería. De esta manera, la placa derecha del 1er capacitor queda negativa, y la placa izquierda del 2do positiva (esto es asi porque hay movimiento de.electrones, por ej de la placa izquierda del primer capacitor se fugan electrones, y en la placa derecha del 2do entran electrones, para que la diferencia de potencial sea la misma que la de la bateria... En cualquier libro esta bien explicado)
Bueno, los capacitores se cargan hasta que se establezca la misma ddp que en la batería. Al estar en serie, poseen la.misma carga, y la suma de las ddp de cada capacitor es igual a la ddp de la batería, es decir:
ddp(bateria)=ddp(c1)+ddp(c2)
Usando la definición de capacitancia, podes escribirlo así:
Q/Ceq=Q/C1+Q/C2
Ceq sería la capacitancia de un capacitor equivalente
Como la carga es la misma, te queda la formula para hallar la capscitancia de un capacitor equivalente en un circuito serie:
1/Ceq=1/C1+1/C2
De esta forma hallas Ceq
Cuando Esto, lo podes usar para saber la carga en cada capacitor, de la siguiente manera (de nuevo, usando el concepto de capacitancia):
Q=Ceq.ddp(bateria)
Como esta Q la tienen los dos capacitores la carga total es 2Q.
Cuando se desconecta la bateria y se invierte la polaridad de uno de los capacitores, el sistema va a evolucionar hasta que la ddp sea la misma en los dos capacitores que ya estan cargados. Entonces para hallar la ddpfinal vamos a plantear que la suma de la carga de los 2 capacitores es 2Q, y también usas la definición de capacitancia:
2Q=C1.ddp(final)+C2.ddp(final)
Ahí hallas la ddpfina
Y listo, ahora que sabes la ddp final y tenes como dato las capacitancias, hallas la carga de cada capacitor así:
Q1=C1.ddp(final)
Q2=C2.ddp(final)

Haciendo las cuentas del problema te quedaría así:
1/Ceq=1/(2.10^-6F)+1/(6.10^-6F)
Ceq=1,5.10^-6F

Q=1,5.10^-6F.10V=15.10^-6C
2Q=30.10^-6C=Q(total)

30.10^-6C=2.10^-6F.ddp(final)+6.10^-6F.ddp(final)
ddp(final)=3,75V

Q1=2.10^-6F.3,75V=7,5.10^-6C
Q2=6.10^-6F.3,75V=22,5.10^-6C
Espero haberte ayudado un.poco, y que te vaya bien! Saludos!
09-02-2015 19:25
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[-] JuanPabloM95 recibio 1 Gracias por este post
nutters (09-02-2015)
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Mensaje: #3
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
(09-02-2015 19:25)JuanPabloM95 escribió:  Hola! Mirá te ayudo con el ejercicio 99.
Primero se cargan los dos capacitores a través de la batería. La polaridad de los capacitores es la siguiente: la placa izquierda del primer capacitor es positiva xq esta conectado a la terminal positiva de la batería. La placa derecha del segundo capacitor es negativa xq esta conectado a la terminal negativa de la batería. De esta manera, la placa derecha del 1er capacitor queda negativa, y la placa izquierda del 2do positiva (esto es asi porque hay movimiento de.electrones, por ej de la placa izquierda del primer capacitor se fugan electrones, y en la placa derecha del 2do entran electrones, para que la diferencia de potencial sea la misma que la de la bateria... En cualquier libro esta bien explicado)
Bueno, los capacitores se cargan hasta que se establezca la misma ddp que en la batería. Al estar en serie, poseen la.misma carga, y la suma de las ddp de cada capacitor es igual a la ddp de la batería, es decir:
ddp(bateria)=ddp(c1)+ddp(c2)
Usando la definición de capacitancia, podes escribirlo así:
Q/Ceq=Q/C1+Q/C2
Ceq sería la capacitancia de un capacitor equivalente
Como la carga es la misma, te queda la formula para hallar la capscitancia de un capacitor equivalente en un circuito serie:
1/Ceq=1/C1+1/C2
De esta forma hallas Ceq
Cuando Esto, lo podes usar para saber la carga en cada capacitor, de la siguiente manera (de nuevo, usando el concepto de capacitancia):
Q=Ceq.ddp(bateria)
Como esta Q la tienen los dos capacitores la carga total es 2Q.
Cuando se desconecta la bateria y se invierte la polaridad de uno de los capacitores, el sistema va a evolucionar hasta que la ddp sea la misma en los dos capacitores que ya estan cargados. Entonces para hallar la ddpfinal vamos a plantear que la suma de la carga de los 2 capacitores es 2Q, y también usas la definición de capacitancia:
2Q=C1.ddp(final)+C2.ddp(final)
Ahí hallas la ddpfina
Y listo, ahora que sabes la ddp final y tenes como dato las capacitancias, hallas la carga de cada capacitor así:
Q1=C1.ddp(final)
Q2=C2.ddp(final)

Haciendo las cuentas del problema te quedaría así:
1/Ceq=1/(2.10^-6F)+1/(6.10^-6F)
Ceq=1,5.10^-6F

Q=1,5.10^-6F.10V=15.10^-6C
2Q=30.10^-6C=Q(total)

30.10^-6C=2.10^-6F.ddp(final)+6.10^-6F.ddp(final)
ddp(final)=3,75V

Q1=2.10^-6F.3,75V=7,5.10^-6C
Q2=6.10^-6F.3,75V=22,5.10^-6C
Espero haberte ayudado un.poco, y que te vaya bien! Saludos!

Excelente!! Muchas gracias por tomarte el tiempo para explicarmelo. Espero que los proximos me vayan saliendo.

[Imagen: 940c7f292a23ac2bfeb007a11ed0c.png]
09-02-2015 20:58
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Mensaje: #4
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
Buenos dias, me parece a mi o en el resuelto de kasero del ejercicio 100 de capacitores, hay un error (aunque el resultado le da), por que si no veo mal pone que:



lo cual hasta donde tengo entendido es (y de hecho lo aplica el mismo en el ejercicio 99):



Si alguno puede poner su resolucion del ejercicio 100 y confirmar esto que digo se lo voy a agraceder.
(Este mensaje fue modificado por última vez en: 09-07-2015 20:08 por INGAR.)
09-07-2015 20:07
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Mensaje: #5
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
Hola,

Q1=V×C1=10V×2uF=20uC
Q2=V×C2=10V×6uF=60uC

Lo desconecto, sin embargo quedan cargados de esta manera. Luego, los conecto de la forma que indica el enunciado.
Al quedar enfrentadas placas con “diferente signo”, simulo una placa única cargada con 40uC, se distribuirán en breve.
60uC-20uC=40uC

Cequiv=2uF+6uF=8uF

Con los datos que tengo, obtengo:

V_nuevo=40uC/8uF=5 V

Luego redistribuyo todo, buscando el equilibrio:

q1=V_nuevo × C1=5V×2uF=10uC

q2=V_nuevo × C2=5V×6uF=30uC

Espero te sirva

Saludos!
09-07-2015 20:59
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Mensaje: #6
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
Una pregunta, entiendo el desarrollo del ejercicio pero no me cierra una cosa del 100. Al terminar todo el desarrollo del 100 tengo ambos capacitores con diferentes cargas no? Bueno al ser estructuras autoprotegidas y al estar conectadas en serie no deberian tener la misma??
29-06-2016 21:25
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Mensaje: #7
RE: [Fisica 2] Duda con capacitores - ej 99 y 100
¿Están en serie o en paralelo?
Si tuvieran la misma carga ambos, por tener distinta capacidad, tendrían distintas tensiones provocando que circule una corriente hasta cumplir con la ley de Kirchhoff (que las tensiones sumen cero en este caso).
29-06-2016 23:38
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