Page 547 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

conexión en serie 523 farad 514
constante dieléctrica 521 permitividad 521
descarga de corona 515 rigidez dieléctrica 514
dieléctrico 514

Preguntas de repaso
Comente varios factores que limitan la capacidad de
un conductor para almacenar carga.
Se bombea aire de un depósito de metal a otro, lo
que crea un vacío parcial en uno de ellos y alta pre­
sión en el otro. Al quitar la bomba, la energía po­
tencial se almacena. La energía es liberada si los
dos depósitos vuelven a conectarse entre sí y ambos
llegan a estar a la misma presión. ¿En qué forma se
asemeja a la carga y la descarga de un condensador
este ejemplo mecánico?
26.3. Con frecuencia se ve que saltan chispas de las correas de
impulsión de cuero de las máquinas. Explique por qué.
26.4. La botella de Leyden es un condensador que consiste
en un frasco de vidrio forrado por dentro y por fuera
con papel de estaño, como se muestra en la figura
26.14. El contacto con el forro interior se realiza me­
diante una cadena de metal conectada a la varilla
metálica central. Con base en la figura, explique cómo
se carga el condensador. ¿Qué función desempeña el
alambre a tierra? ¿Qué propósito tiene el vidrio?
26.5. ¿Se puede considerar que un rayo es la descarga de
un condensador? Explique su respuesta.
26.6. Comente la afirmación siguiente: la permitividad es Figura 26.14 La botella de Leyden.
la medida de la facilidad con la que un dieléctrico
permite el establecimiento de líneas de campo eléc­
trico dentro del propio dieléctrico.
26.7. Un dieléctrico con mayor permitividad da lugar al 26.10. Si dos cargas puntuales están rodeadas por un die­
almacenamiento de mayores cantidades de carga. léctrico, ¿aumentará o disminuirá la fuerza que cada
Explique esta situación. una ejerce sobre la otra?
26.8. Establezcaladiferenciaentrelarigidezdieléctricadeun 26.11. La unidad de permitividad es el C2/N • m2. Demues­
material y su constante dieléctrica. ¿Qué parte desem­ tre que la permitividad puede expresarse como fa­
peña cada una en el diseño de un condensador? rad por metro.
26.9. El término voltaje de ruptura se usa a menudo 26.12. Demuestre que cada una de las expresiones de la
en electrónica en relación con los condensadores. energía potencial, como aparecen en la ecuación
¿Cómo definiría usted ese término? ¿En qué aspec­ (26.18), proporciona una unidad de energía apro­
tos se distingue de la rigidez dieléctrica? piada (el joule).

Problemas

Sección 26.2 El condensador 26.2. ¿Cuánta carga puede acumularse en una esfera me­
26.1. ¿Cuál es la carga máxima que puede acumularse en tálica de 40 mm de radio si está sumergida en acei­
una esfera metálica de 30 mm de diámetro rodeada te de transformador cuya rigidez dieléctrica es de
de aire? Resp. 75 nC 16 MV/m?

528 Capítulo 26 Resumen y repaso