Condensadores. Capacidad y energía 02
Dos esferas metálicas de 6 y 9 cm de radio se cargan a 10–6 C cada una, y luego se unen con un hilo conductor de capacidad despreciable. Calcular:
a) El potencial de cada esfera aislada.
b) El potencial de cada esfera después de la unión.
c) La carga de cada esfera después de la unión.
Solución:
Datos: r1 = 6 cm; r2 = 9 cm; Q1 = Q2 = 10–6 C
a) Potencial de cada esfera:
V = K (Q/r)
b) Capacidad de la primera esfera:
C1 = Q1/V1 = 10–6 C/1,5·105 V = 6,67·10–12 F
Capacidad de la segunda esfera:
C2 = Q2/V2 = 10–6 C/105 V = 10–11 F
Capacidad total:
CT = C1 + C2 = 0,667·10–11 F + 10–11 F = 1,667·10–11 F
Carga total:
QT = Q1 + Q2 = 10–6 C + 10–6 C = 2·10–6 C
Potencial de cada esfera:
V1 = V2 = QT/CT = 2·10–6 C/1,667·10–11 F = 1,2·105 V
c) Carga de cada esfera:
Q1 = C1 V1 = 6,67·10–12 F·1,2·105 V = 0,8·10–6
Q2 = C2 V2 = 1·10–11 F·1,2·105 V = 1,2·10–6