Otras carreras capacitores que no se pinchen

[LauraLopez]

Se dispone de 3 capacitores iguales para usar como parte de un circuito en el que quedarán sometidos a
una diferencia de potencial V. Si la tensión máxima que soportan, sin que se produzca la ruptura del
dieléctrico que contienen, es de 0.8 V, ¿de qué manera los conectaría para obtener la mayor capacidad
posible sin que ninguno se “pinche”?

Este nose como hacerlo... yo se que al estar en paralelo la capacidad sera mayor porque se suman pero nose como tener en cuenta eso de que hay un maximo de V que soportan

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Con tres condensadores iguales sólo tienes cuatro formas posibles de conectarlos:

1. los tres en serie,
2. dos de ellos en paralelo y éste (el paralelo) en serie con el tercero
3. dos de ellos en serie y ésta (la serie) en paralelo con el tercero
4. los tres en paralelo.

Calcula las capacidades para estas cuatro configuraciones, así como las ddp que soporta cada condensado. Si alguna de estas supera el 0,8 V habrá que descartarla (es muy fácil ver que hay dos de las anteriores que deben ser eliminadas inmediatamente).

La respuesta es la segunda de las que puse.

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

que es ddp?

- - - Actualizado - - -

el potencial? pero no tengo valores de cuando valen los capacitores.... C=q/V de ahi tengo que ver que V sea menor que 0,8 ?

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Sí, tienes razón. A veces me paso con las siglas: diferencia de potencial.

No necesitas los valores de las capacidades. Basta con saber que las tres son iguales.

- - - Actualizado - - -

Por cierto, entiendo que el ejercicio debe leerse así: la asociación se somete a una ddp de valor V. Cada condensador no debe superar una ddp de 0,8V (es decir, V multiplicado por 0,8)

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

....no me doy cuento como hacerlo

por ejemplo el caso 1 a que tengo que llegar para darme cuenta que se "pincho" por ejemplo calculo la capacitancia equivalente y me da C/3

- - - Actualizado - - -

y el voltaje de los 3 en serie seria V= 3q/C

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Pondré el ejemplo de los tres en serie. En serie los condensadores tienen la misma carga. Como los tres tienen también la misma capacidad, soportarán el mismo voltaje entre bornes. Por tanto, el voltaje que soporta cada uno es V/3, con lo que no se excede el límite que marca el ejercicio, de 0,8V. Por tanto, la asociación es válida, y su capacidad es C/3.

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

mmmmmm no logro ver eso de que el voltaje que soporta cada uno es V/3 el voltaje que soporta cada uno seria por ejemplo para C1

C1= Q1/V1 entonces V1 = Q1/C1 = Q/C

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Veamos: los tres condensadores tienen la misma carga Q, que es también la que se "ve" desde los bornes de la asociación. Por otra parte, la ddp que soporta toda la asociación es $V=V_1+V_2+V_3$. Pero como todas las $V_i=Q_i/C=Q/C$ (llamo C a la capacidad de uno de los condensadores), es decir, son iguales, tienes que $V=3V_1$ y de ahí que todos ellos soporten V/3.

Recuerda que el "abc" de los condensadores es éste:

• Si están en serie tienen la misma carga, que también será la carga del condensador equivalente. La ddp (o voltaje, si prefieres llamarle así) de cada uno hay que calcularla a partir de su capacidad.
• Si están en paralelo tienen la misma ddp, que también será la ddp del condensador equivalente. La carga de cada uno hay que calcularla a partir de su capacidad.

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

mmm entiendo eso que decis pero cuesta igual eso de saber cuando voltaje soportara cada uno

por ejemplo en el caso 2:

los 2 por estar en paralelo se que V1=V2= V donde V es el voltaje inicial (creo)

luego ese capacitor que salio del paralelo significa que estara a un voltaje V?

- - - Actualizado - - -

Lo intente pensar de otra forma pero tambien tengo dudas:

llamo 1 y 2 a los que estan en paralelo y 3 al otro

Los que estan en paralelo tienen que estar el mismo otencial , ese es un valor que no conozco por ejemplo puede ser Vp entonces tengo que V1=V2=Vp

Luego al conectarlos en serie con 3 tengo que los potenciales se suman y la ddp que soorta toda la asociacion tiene que ser V entonces

V= Vp + V3

Luego seria como que tengo 2 condensadores el que se formo del paralelo y el tercero no? y estos 2 estan en serie con lo cual sus cargas son iguales pero ahroa sus capacidades no lo son porque uno tiene capacidad C y el otro 2C

o sea que Vp =V3/2

entonces me dio V3=2/3 V y Vp = V/3

esta bien?

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Sí, está bien (lo que has puesto en la actualización, lo anterior no, pero entiendo que lo has corregido adecuadamente al actualizarlo)

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

igual me sigue costando...

por ejemplo el caso 3 no se si lo hice bien :

Tengo 2 en serie a esos los llamo 1 y 2 y por estar en serie tengo que Q1=Q2=Q entonces V1=V2 al hallar el equivalente en serie tengo que Vs= V1 + V2 = 2V1=2V2

Luego este capacitor equivalente serie queda en paralelo con el tercer capacitor asi que Vs=V3

La ddp que soporta toda la asociacion es V asi que V=Vs=V3

Asi que V3= V

V1=V2 = V/2

V3 supera el 0.8V asi que no soportaria y se pincharia, los demas si lo soportan

esta bien?

Y por ultimo la opcion cuatro como estan los 3 en paralelo tengo que V1=V2=V3 y la ddp que soporta tiene que ser V asi que V1=V2=V3=V > 0.8 V asi que los 3 se pincharian

esta bien?

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Sí, está todo correcto. Sólo te falta comparar las capacidades de los casos 1 y 2 para decidir cuál de ellos es la solución.

[LauraLopez]

Re: capacitores que no se pinchen

que bueno!! entonces si ya lo entendi este estilo de analisis, si si el caso 2 como me anticipabas vos era el de mayor capacidad

de las 4 opciones me dijiste que habia 2 que eran muy obvias para ser descartadas evidentemente para mi no lo fueron te referis a las opciones 3 y 4 pero porque a priori sabias que eran obvias para descartar?

[arivasm]

Re: capacitores que no se pinchen

Las 3 y 4 eran evidentes pues en ellas (al ser paralelos) había al menos un condensador conectado directamente a la ddp de valor V.