30 μF 60 μF 1 μF 6 μF 3 μF 3 μF 3 μF 3 μF

TEMA 9 - CONDENSADORES
1.-
Un condensador está formado por dos placas paralelas, separadas por una capa de aire de 2 mm de
espesor, siendo el área de la superficie de cada armadura de 120 cm 2. Calcular la capacidad del
condensador y la carga que adquiere al conectarlo a una fuente de 200 V
SOL : C = 53,04 pF Q = 10,61 nC
2.-
Un condensador plano está formado por dos láminas planas paralelas de 100 cm 2 de superficie, separadas
una distancia de 1 mm. Si se carga con una d.d.p de 1000 V. ¿Cuál será la carga de cada una de sus
armaduras?. Si una vez cargado, se le introduce un dieléctrico de coeficiente 5. ¿Cuál será la nueva d.d.p
entre sus armaduras?
SOL : 8,84.10 -8 C V = 200 V
3.-
La distancia entre las armaduras de un condensador plano es de 5 cm y la  = 5. ¿Cuánto mide la
superficie de cada una de las armaduras, si la capacidad del condensador es de 27,8 pF? ¿Qué carga
admitirá, si la tensión entre las armaduras es de 1000 V?
SOL : s = 314,4 cm2 Q = 27,8 nC
4.-
Un condensador plano formado por placas circulares de radio 20 cm, adquiere una energía de 3.10 -5
Julios, al conectarlo a una fuente de 1000 V. Hallar la separación entre las placas si el dieléctrico es aire
SOL: d = 1,85 cm
5.-
Dos condensadores de capacidades 2 y 6 pF, están conectados en paralelo. Si el conjunto se carga a 120
V. ¿Qué carga adquiere cada condensador? ¿ Qué energía almacenará el conjunto?
SOL: Q1 = 2,4 . 10-10 C Q2 = 7,2 . 10-10 C Wt = 5,76 . 10-8 Julios
6.-
¿Cuál es la capacidad equivalente de la asociación de la figura.
soporta el condensador de 6 mF?
6 mF
1000 V
1 mF
3 mF
SOL: Ct = 1 mF
Q(6 mF) = 1000 mC
¿Qué carga almacena y que tensión
3 mF
3 mF
3 mF
V(6 mF) = 166,66 V
7.-
Un condensador de 2 mF se carga a 100 V y se conecta en paralelo con otro de 4 mF cargado a 200 V.
Calcular
a) La carga de cada condensador después de la unión
b) La tensión de cada condensador
c) La energía total almacenada
SOL: Q´1 = 0,333.10-3 C Q´2 = 0,666.10-3 C V = 166,66 V Wt = 0,0833 J
8.-
Se carga un condensador de 15 mF a 8000 V. ¿Qué carga adquiere? Una vez cargado se conecta en
paralelo con dos de 10 mF y 12 mF conectados en serie. Hallar la carga y la d.d.p de cada uno
SOL: Q = 0,12 C Q(10) = Q(12) = 0,032 C Q(15) = 0,088 C V(15) = 5867 V V(10) = 3200 V
V(12) = 2667 V
9.-
¿Cuál es el valor de la constante de tiempo?
30 mF
60 mF
12 W
120 V
SOL: t = 2,4 . 10
10.-
-4
Segundos
Asociamos en serie tres condensadores A, B, C de capacidades respectivas 2 mF, 3 mF, 6 mF y aplicamos a
los extremos de dicha asociación una diferencia de potencial de 1500 V. Calcular:
a) La carga de cada condensador
b) La d.d.p. entre las armaduras de cada uno
c) La energía eléctrica almacenada en la asociación
d) La carga de cada condensador, si se montasen en paralelo
SOL: a) 1,5 mC b) Va = 750 V, Vb = 500 V, Vc = 250 V, c) Wt = 1,125 J
d) Q’a = 3 mC, Q’b = 4,5 mC, Q´c = 9 mC
11.-
Disponemos de tres condensadores A, B, C de 2 mF, 3 mF, 5 mF y los cargamos a 2000 V, 2500 V, 3000 V
respectivamente. Hallar:
a) La carga de cada condensador
b) La energía que almacena cada uno
c) Si se montan en paralelo, la d.d.p. entre los extremos de la asociación
d) La energía almacenada en dicha asociación
SOL: a) 4 mC, 7,5 mC, 15 mC, b) 4 J, 9,375 J, 22,5 J, c) Vt = 2650 V e) 35,11 J
12.-
Un condensador de 100 pF se carga a 50 V, después de lo cual se separa de la batería y se conecta en
paralelo con otro condensador que estaba inicialmente descargado, midiéndose 20 V entre las armaduras
del grupo. ¿Cuál es la capacidad de este segundo condensador?
SOL: 150 pF
13.-
La energía de la asociación en paralelo de dos condensadores es 9.10 -4 J, cuando la d.d.p es de 5000 V. Si
los dos condensadores los asociamos en serie y les aplicamos 5000 V entre los extremos del grupo la
energía de la asociación será de 2.10-4 J. Hallar las capacidades de ambos condensadores.
SOL : 48 pF 24 pF
14.-
En el siguiente grupo hallar: La carga de cada condensador, la d.d.p. de cada uno, La Energía que
almacena cada uno y la Energía total
3 mF
3 mF
3 mF
3 mF
150 V
SOL: Qa = Qb = Qc = 1,5.10-4 C, Qd = 4,5.10-4 C, Va = Vb = Vc = 50 V,
Vd = 150 V , Wa = Wb = Wc = 3,75.10-3 J, Wd = 0,03375 J, Wt = 0,045 J
15.-
Tengo dos condensadores de 0,6 y 0,4 mF asociados en paralelo. Hallar la carga y la tensión de cada uno si
conecto el grupo a una tensión de 800 V.
SOL: V1 = V2 = Vt = 800 V, Q1 = 480 mC, Q2 = 320 mC
16.-
Tengo 3 condensadores de 2, 5 y 10 mF asociados en serie. Cargo el conjunto a 40000 V. Hallar : La
Capacidad de la asociación, La carga de cada condensador, y la tensión de cada condensador
SOL: Ct = 1,25 mF, Qt = 0,05 C, V1 = 25000 V, V2 = 10000 V, V3 = 5000 V
17.-
En el esquema hallar: La capacidad equivalente, La carga total de la asociación, La tensión de cada
condensador y la Energía total almacenada
3 mF
3 mF
3 mF
2000 V
SOL: Ct = 2 mF, Qt = 4 mC, Q1 = Q2 = 2 mC, Va = Vb = 666,66 V, Vc = 1333,33 V
18.-
En el esquema hallar: Qa, Qb, Qc, Va, Vb, Vc,
40 mF
40 mF
Wt = 4 Julios
Wt
12 mF
220 V
SOL: Qa = Qb = 1,76 mC, Qc = 2,64 mC, Va = 44 V, Vb = 176 V, Vc = 220 V,
19.-
Wt = 0,484 Julios
Con objeto de almacenar energía eléctrica cargamos una batería de 4000 condensadores de 5 mF cada uno
asociados en paralelo a 50000 V. ¿ Cuanto dinero nos costará cargar esta batería si el kW.h tiene un
precio de 0,084 €.
SOL: 0,584 €