GUÍA DE EJERCICIOS: ENERGÍA ALMACENADA EN UN CAPACITOR

Hola parceros! Esta como siempre es una nueva entrada a nuestro ciclo de talleres de ejercicios completamente resueltos y explicados, en esta ocasión seguiremos manejando el curso de física electromagnética, el cual se encuentra casi que a 3/4 de su contenido. El día de hoy avanzaremos en el tema de la capacitancia con ejercicios de energía almacenada en capacitores.

Cualquier duda es bienvenida en los comentarios. Recuerden que en ejercicios se encuentran todos los temas visto hasta el momento y sin nada más que añadir, empecemos...

Ejercicio #1

(A) Un capacitor de 3.00uF se conecta a una batería de 12.0 V ¿Cuánta energía se almacena en el capacitor?

(B) Si el capacitor hubiera estado conectado a una batería de 6.00 V, ¿Cuánta energía hubiera almacenado?

Ejercicio #2

Dos capacitores, C1  =25.0 uF y C2 =5.0 uF, están conectados en paralelo y cargados mediante una fuente de potencia de 100 V.

(A) Dibuje un diagrama de circuito y calcule la energía total almacenada en ambos capacitores.

(B) ¿Qué pasaría si?¿Qué diferencia potencial se requiere en las terminales de los dos capacitores conectados en serie, a fin de que esta combinación almacene  misma cantidad de energía que en el inciso (A).

Dibuje el diagrama de circuito de este último.

Ejercicio #3

Un capacitor de placas paralelas se carga por una batería y después se desconecta. ¿En qué fracción cambia la energía almacenada (aumenta o disminuye) al duplicar la separación entre las placas?

Ejercicio #5

En cierta región existe un campo eléctrico uniforme E=3,000 V/m ¿Qué volumen condene una energía equivalente a 1.00x10^-7 J?

Exprese su respuesta en metros cúbicos así como en litros.

Ejercicio #6

Demuestre que la energía asociada con una esfera conductora de radio R y carga Q en el vacío es igual a U=keQ^2/2R.