Question

En el circuito de la figura, considerar los siguientes datos: C= 6.00 μF, ε=100 V, y R=500 Ω. Una vez que se ha realizado el contacto en a y se ha dejado transcurrir suficiente tiempo, se cambia el contacto hacia b.


1.- ¿Cuál es la carga en la placa de mayor potencial del condensador cuando el interruptor se coloca en posición b?

2.- ¿Cuál es la corriente un instante de tiempo después de que el interruptor se coloca en posición b?

3.- ¿Cuál es la constante de tiempo del circuito?

4.- ¿Cuánta carga contiene la placa de mayor potencial del condensador 6.00 ms después de que el interruptor se colocase en posición b?


Resp.- (a) 600 μC, (b) 0.200 A, (c) 3.00 ms, (d) 81.2 μC

Answer 1

La carga del capacitor es siempre de $600\mu C$ porque en la posición A la fuente lo alimenta directamente y en la posición B queda con su rama abierta. En la posición B, circula una corriente de 0,2 A por la resistencia. La constante de tiempo del circuito es de 3 ms.

Explicación:

1) Cuando el interruptor se coloca en la posición B, la rama del capacitor queda abierta, por lo que la carga que queda es:

$Q=C.V=6\times 10^{-6}F.100V=6\times 10^{-4}C=600\mu C$

2) Luego de colocarse en la posición B el interruptor, la corriente circula entre el generador y el resistor, ya que el capacitor queda con su rama abierta:

$I=\frac{E}{R}=\frac{100V}{500\Omega}=0,2A$

3) La constante de tiempo del circuito es:

$\tau=R.C=6\times 10^{-6}F.500\Omega=3\times 10^{-3}s=3ms$

4) Luego de pasar la llave a la posición B, la rama del capacitor queda abierta y no tiene por donde descargarse, por lo que si es ideal, la carga en el mismo será siempre de $600\mu C$