Preguntas Conceptuales
8.1 Condensadores y capacitancia
¿La capacitancia de un dispositivo depende del voltaje aplicado? ¿La capacitancia de un dispositivo depende de la carga que reside en él?
¿Colocaría las placas de un condensador de placas paralelas más juntas o más separadas para aumentar su capacitancia?
Si las placas de un condensador tienen áreas diferentes, ¿adquirirán la misma carga cuando el condensador esté conectado a una batería?
¿La capacitancia de un condensador esférico depende de la carga positiva o negativa de la esfera?
8.2 Condensadores en serie y en paralelo
Si quieres almacenar una gran cantidad de carga en una batería de condensadores, ¿conectarías los condensadores en serie o en paralelo? Explique.
¿Cuál es la máxima capacitancia que se puede obtener conectando tres condensadores? ¿Cuál es la capacitancia mínima?
8.3 Energía almacenada en un condensador
Si quieres almacenar una gran cantidad de energía en una batería de condensadores, ¿conectarías los condensadores en serie o en paralelo? Explique.
8.4 Condensador con dieléctrico
Analice lo que ocurriría si en el hueco entre las placas del condensador se insertara una losa conductora en vez de un dieléctrico.
Analice cómo cambia la energía almacenada en un condensador vacío, pero cargado, cuando se inserta un dieléctrico si (a) el condensador se aísla para que su carga no cambie; (b) el condensador permanece conectado a una batería para que la diferencia de potencial entre sus placas no cambie.
8.5 Modelo molecular de un dieléctrico
El agua es un buen solvente porque tiene una elevada constante dieléctrica. Explique.
El agua tiene una elevada constante dieléctrica. Explique por qué no se utiliza entonces como material dieléctrico en los condensadores.
Explique por qué las moléculas de un material dieléctrico experimentan fuerzas netas sobre ellas en un campo eléctrico no uniforme pero no en un campo uniforme.
Explique por qué la constante dieléctrica de una sustancia que contiene dipolos eléctricos moleculares permanentes disminuye al aumentar la temperatura.
Razone por qué un material dieléctrico aumenta la capacitancia en comparación con lo que sería con aire entre las placas de un condensador. ¿Cómo es que un material dieléctrico también permite aplicar un mayor voltaje a un condensador? (Por lo tanto, el dieléctrico aumenta C y permite un mayor V).
Explique cómo el carácter polar de las moléculas de agua ayuda a explicar la constante dieléctrica relativamente grande del agua.
Cuando el aire esté húmedo se producirán chispas entre las placas de un condensador lleno de aire a un voltaje menor que cuando esté seco. Discuta por qué, teniendo en cuenta el carácter polar de las moléculas de agua.