Practico Unidad 5 - 2022

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Física III PRÁCTICO DE UNIDAD N°5. 
LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA Y METEOROLOGÍA 2022 
 
 
 
B 
A 
 
 
Potencial eléctrico, diferencias de potencial y energía potencial eléctrica. 
 
PROBLEMAS PARA RESOLVER EN LAS PRÁCTICAS DE AULA. 
 
1) Una lámina infinita de carga tiene una densidad de carga σ = 0.12µC/m2.a) Dibujar 
esquemáticamente las líneas de campo eléctrico y dos superficies equipotenciales. b) 
¿Cuál es la separación entre las superficies equipotenciales cuyos potenciales difieren en 
48 V? 
 
2) Dos placas paralelas y grandes están separadas por 12.0 cm y poseen cargas iguales pero 
de distinto signo sobre las superficies. Un electrón situado a medio camino entre las dos 
placas experimenta una fuerza de 3.90 x 10-15 N. (a) Calcule el campo eléctrico en la 
posición del electrón. (b) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas? 
 
3) Una carga puntual tiene q = 1.16 µC. Considérese el punto A, que está a 2.06 m de 
distancia, y el punto B, que está a 1.17 m de distancia en dirección diametralmente opuesta, 
como en la figura a. Halle la diferencia de potencial VA –VB. Repita si los puntos A y B se 
localizan como en la figura b. 
 
 
 
 
 
B A 
 
q q 
(a) 
 
 
 
 
(b) 
Física III PRÁCTICO DE UNIDAD N°5. 
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C1 
C3 
 
 
4) Dos esferas metálicas de 3 cm de radio tienen cargas de 1x10-8 C y -3x10-8 C 
respectivamente y se supone que están uniformemente distribuidas. Si sus centros están 
separados en 2 m, calcúlese: a) el potencial eléctrico en el punto P situado a la mitad entre 
sus centros. b) el potencial de cada esfera. 
 
5) Demostrar que el potencial eléctrico en un punto en el eje z de un anillo de carga q de 
radio a, está dado por la siguiente expresión: 
 
𝑞	
𝑉	=	 
4𝜋𝜀0√	(𝑧2	+	𝑎2)	
	
6) Un hilo no conductor está cargado y posee una densidad lineal de carga λ constante. 
Encontrar una expresión para el potencial eléctrico V( r ) para puntos que están ubicados 
a una distancia r tomada perpendicularmente al hilo y considerando que V∞ = 0. 
 
Capacitores y Capacitancia 
1) Los dos objetos de metal de la figura tienen cargas netas de 
73.0 pC y -73.0 pC, dando como resultado una diferencia de 
potencial de 19.2 V entre ellos, a) ¿Cuál es la capacitancia del 
sistema? b) Si las cargas se cambian a +210 pC y -210 pC, ¿cuál 
es la capacitancia resultante? c) ¿Cuál será la diferencia de 
potencial? 
2) Las placas de un capacitor esférico tienen radios de 38.0 mm 
y 40.0 mm.a) Calcule la capacitancia.b) ¿Cuál debe ser el área de la placa de un capacitor 
de placas paralelas con la misma separación entre placas y la misma capacitancia? 
3) En la figura 1 halle la capacitancia equivalente de la combinación. Suponga C1 = 10.3 
µF, C2 = 4.80 µF y C3 = 3.90 µF. En la figura 2 halle la capacitancia equivalente de la 
combinación. Suponga C1 = 10.3 µF, C2 = 4.80 µF y C3 = 3.90 µF. 
 
 
 
C2 
V V 
 
 
Figura 1 Figura 2 
C1 C3 
C2 
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4) Un capacitor de 6.0 µF está conectado en serie con un capacitor de 4.0 µF, estando aplicada 
una deferencia de potencial de 200 V a través del par. a) Calcule la capacitancia equivalente 
b) ¿Cuál es la carga en cada capacitor? c) ¿Cuál es la diferencia de potencial a través de cada 
capacitor? 
5) Un capacitor de placas paralelas en aire que tiene un área de 42.0 cm2 y un espaciamiento 
de 1.30 mm se carga a una diferencia de potencial de 625 V. Halle a) la capacitancia, b) la 
magnitud de la carga en cada placa, c) la energía almacenada, d) el campo eléctrico entre las 
placas y e) la densidad de energía entre las placas. 
6) En la figura 1 encuentre a) la carga, b) la diferencia de potencial y c) la energía almacenada 
en cada capacitor. Suponga los valores numéricos del problema 3, con V = 112 V. 
7) Un capacitor de placas paralelas lleno de aire tiene una capacitancia de 1.32 pF. La 
separación de las placas se duplica y entre ellas se inserta cera. La nueva capacitancia es de 
2.57 pF. Determine la constante dieléctrica de la cera. 
8) Se dispone de dos placas de cobre, una lámina de mica (espesor = 0.10 mm, κ= 5.4), una 
lámina de vidrio (espesor = 0.20 mm, κ = 7.0) y una lámina de parafina (espesor = 1.0 cm, κ 
= 2.0) para hacer un capacitor de placas paralelas. Para obtener la máxima capacitancia, 
¿qué material colocaría usted entre las placas de cobre? 
9) Una lámina de cobre de espesor b se coloca dentro de un capacitor de placas paralelas. a) 
Cuál es la capacitancia después de haber colocado la lámina? b) Si se mantiene la carga q en 
las placas, hallar la razón entre la energía almacenada antes de insertar la lámina y después de 
hacerlo.