Otras carreras Condensadores serie y paralelo: repartir tensiones y cargas

[julian larraona]

hola ! estoy estudiando para el examen de física y no puedo resolver el siguiente problema :

Al llevar la llave s al punto a las placas de c1 adquieren una diferencia de potencia de Vo mientras que tanto c2 como c3 están descargados . A continuación se lleva S a la posición b , calcular a)la carga que adquiere inicialmente c1 b) carga y diferencia de potencial para cada condensador después de llevar S a la posición b c) la energía inicial de c1 d) la variación de energía cuando se conectan c2 y c3

a)Q=30x10^-5C ese resultado que me dio

b) necesitaría una ayuda en este inciso



Desde ya muchas gracias.

[Alriga]

Re: Condensadores serie y paralelo: repartir tensiones y cargas

Hola Julián, bienvenido a La web de Física, antes que nada, como nuevo miembro lee con atención Consejos para conseguir ayuda de forma efectiva

a)

... a) Q=30x10-5C ese resultado que me dio ...

No es correcto, te sobra un cero en el "30".

Trabajando en V, $\mu C$ y $\mu F$

$Q_{1i}=C_1 V_{1i}=2 \cdot 15=30 \ \mu C$

$30 \ \mu C=30\times 10^{-6} \ C=3\times 10^{-5} \ C$

b)

Trabajando en V , $\mu C$ , $\mu F$ y $\mu J$

$Q_{1i}=Q_{1f}+Q_{23f}$

$V_{1f}=V_{23f}=\dfrac{Q_{1f}}{C_1}=\dfrac{Q_{23f}}{C_{23}}$

La capacidad equivalente de C2 con C3, que están en serie es:

$C_{23}=\dfrac{C_2 C_3}{C_2+C_3}=\dfrac{24}{10}=2.4 \ \mu F$

Planteamos el sistema

$$30=Q_{1f}+Q_{23f}$$

$$\dfrac{Q_{1f}}2=\dfrac{Q_{23f}}{2.4}$$

Que resuelto da:

$Q_{1f}=13.64 \ \mu C$

$Q_{23f}=16.36 \ \mu C$

$V_{1f}=\dfrac{13.64}2=6.82 \ V=V_{23f}$

$Q_{2f}=Q_{3f}=Q_{23f}=16.36 \ \mu C$

$V_{2f}=\dfrac{Q_{2f}}{C_2}=4.09 \ V$

$V_{3f}=\dfrac{Q_{3f}}{C_3}=2.73 \ V$

c)

$E_i=\dfrac 1 2 C_1 V_{1i}^2=225 \ \mu J$

d)

$E_f=\dfrac 1 2 C_1 V_{1f}^2+\dfrac 1 2 C_2 V_{2f}^2+\dfrac 1 2 C_3 V_{3f}^2=102.33 \ \mu J$

$\Delta E=E_f-E_i=-122.67 \ \mu J$

Saludos.