Ejercicio Resuelto 001 (Capacitancia y Dieléctricos)

 Algunos dispositivos inalámbricos y celulares modernos utilizan supercondensadores con valores de capacitancia muy grandes. ¿Cuánta carga se almacena en un supercondensador con capacitancia $50.0 \mathrm{~F}$ y diferencia de potencial $2.50 \mathrm{~V}$ ?

Solución:

Datos: \( \color{red}{\mathrm{Q} = ?}\), \( \mathrm{C}=50.0\mathrm{~F} \), \( \mathrm{V}=2.50\mathrm{~V}  \)

\[ \begin{aligned}C=\frac{Q}{V} \Rightarrow & Q=C V \\ & Q=50(2.5) \\ & Q=125 \mathrm{C} \end{aligned} \]

\[\begin{align} C=\frac{Q}{V} \Rightarrow & Q=C V \\ & Q=50(2.5) \\ & Q=125 \mathrm{C} \end{align} \]











Comentarios

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

La figura muestra una disposición de cuatro partículas cargadas, con un ángulo \(\theta=30.0^{\circ} \mathrm{y}\) una distancia \(d=2.00 \mathrm{~cm}\). La partícula 2 tiene una carga \(q_{2}=8.00 \times 10^{-19} \mathrm{C}\); las partículas 3 y 4 tienen cargas \(q_{3}=q_{4}=-1.60 \times 10^{-19} \mathrm{C}\). (a) ¿Cuál es la distancia \(D\) entre el origen y la partícula 2 si la fuerza electrostática neta sobre la partícula 1 debida a las otras partículas es cero? (b) Si las partículas 3 y 4 se acercaran al eje \(x\) pero mantuvieran su simetría con respecto a ese eje, ¿el valor requerido de \(D\) sería mayor, menor o igual que en el inciso (a)?

Imagen
Pregunta: La figura 4 muestra una disposición de cuatro partículas cargadas, con un ángulo \(\theta=30.0^{\circ} \mathrm{y}\) una distancia \(d=2.00 \mathrm{~cm}\). La partícula 2 tiene una carga \(q_{2}=8.00 \times 10^{-19} \mathrm{C}\); las partículas 3 y 4 tienen cargas \(q_{3}=q_{4}=-1.60 \times 10^{-19} \mathrm{C}\). (a) ¿Cuál es la distancia \(D\) entre el origen y la partícula 2 si la fuerza electrostática neta sobre la partícula 1 debida a las otras partículas es cero? (b) Si las partículas 3 y 4 se acercaran al eje \(x\) pero mantuvieran su simetría con respecto a ese eje, ¿el valor requerido de \(D\) sería mayor, menor o igual que en el inciso (a)? Datos: Resolucion: Se asume \(q_{1}>0\) \begin{equation*} \begin{aligned} \sum F_{x}=0:-F_{12}+F_{13} \cos (\theta)+F_{14} \cos (\theta)=0 \label{ldccejer003eq01} \end{aligned} \end{equation*} Pero: \(F_{12}=\frac{1}{4 \pi \epsilon_{o}} \frac{q_{1} q_{2}}{\left(r_{12}\right)^{2}}, \quad F_{13}=\frac{1}{4 ...
Read more »

Ley de Coulomb (Ejercicio Resuelto 007)

Imagen
 Dos esferas idénticas de corcho de masa \(m\) y carga \(q\), están suspendidas del mismo punto de dos cuerdas de longitud \(L\). Hallar el ángulo \(\theta\) que las cuerdas forman con la vertical una vez logrado el equilibrio. SOLUCIÓN. Datos: \(\qquad m\), \(\qquad q\), \(\qquad L\), \(\qquad \theta=\,?\) \[ \begin{aligned} &\sum F_H=0:\qquad T\,\sin\theta=F_R\qquad\mathrm{(1)}\\ &\sum F_v=0:\qquad T\,\cos\theta=mg\qquad\mathrm{(2)}\\ \end{aligned} \] Dividiendo \(\mathrm(1)\) y \(\mathrm{(2)}\): \[ \begin{aligned} &\frac{T\,\sin\theta}{T\,\cos\theta}=\frac{F_R}{m\,g}\,\,\Longrightarrow\,\,\tan\theta=\frac{F_R}{mg}\qquad\mathrm{(3)}\\ &\sin\theta=\frac{r}{2L}\,\,\Longrightarrow\,\, r=2L\sin\theta\\ &F_R=\frac{1}{4\pi\varepsilon_o}\frac{q^{2}}{r^{2}} \end{aligned} \] Reemplazando en \(\mathrm{(3)}\): \[ \begin{aligned} &\tan\theta=\frac{1}{mg}\frac{1}{4\pi\varepsilon_o}\frac{q^{2}}{4L^{2}\sin^{2}\theta}\\ &\boxed{\tan\theta\,\sin^{2}\theta=\frac{1}...
Read more »

Dos cargas puntuales positivas e iguales \(q\) son sostenidas separadas una distancia fija \(2 a\). Se coloca una carga puntual de prueba en un plano normal a la línea que une las cargas y a la mitad entre ellas (ver figura). Determine el radio \(R\) del círculo en este plano en el cual la fuerza que opera sobre la partícula de prueba alcanza su valor máximo.

Imagen
Pregunta: Dos cargas puntuales positivas e iguales \(q\) son sostenidas separadas una distancia fija \(2 a\). Se coloca una carga puntual de prueba en un plano normal a la línea que une las cargas y a la mitad entre ellas (ver figura). Determine el radio \(R\) del círculo en este plano en el cual la fuerza que opera sobre la partícula de prueba alcanza su valor máximo. Datos: Resolucion: Del gráfico: \(F=2 F_{31} \sin (\theta), \quad \sin (\theta)=\frac{R}{r}, \quad r=\sqrt{R^{2}+a^{2}}\) \begin{equation*} \begin{aligned} \begin{aligned} &F=2 \frac{1}{4 \pi \epsilon_{o}} \frac{q_{o} q}{r^{2}} \frac{R}{r} \\ &F=2 \frac{1}{4 \pi \epsilon_{o}} \frac{q_{o} q}{R^{2}+a^{2}} \frac{R}{\left(R^{2}+a^{2}\right)^{\frac{1}{2}}} \\ &F=2 \frac{1}{4 \pi \epsilon_{o}} q_{o} q \frac{R}{\left(R^{2}+a^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} \end{aligned} \end{aligned} \end{equation*} Sea \(F=F(R)\), entonces: \begin{equation*} \begin{aligned} \begin{aligned} &\frac{d F}{d R...
Read more »