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250 FÍSICA GENERAL28.16 [III] Las corrientes en el circuito de la figura 28-11 son estacionarias. Determine I 1, I 2, I 3y la carga en elcapacitor.Cuando un capacitor tiene una carga constante, como el que se considera aquí, la corriente que fluye através de él es cero. Por tanto, I 2 0, y el circuito se comporta como si le faltara el alambre del centro.Sin el alambre del centro el circuito se reduce a una simple conexión de 12 Ω a través de una batería de15 V. Por tanto,I 1 ¼ e R ¼ 15 V12 Ω ¼ 1:25 AAdemás, ya que I 2 0, se tiene que I 3 I 1 1.3 A.Para calcular la carga en el capacitor se tiene que calcular la diferencia de voltaje entre los puntos a y b.Se inicia en a y se va alrededor de la parte superior del circuito.Cambio de voltaje de a a b (5.0 Ω)I 3 6.0 V (3.0 Ω)I 2(5.0 Ω)(1.25 A) 6.0 V (3.0 Ω)(0) 0.25 VPor tanto, b es el menor potencial y la placa del capacitor en b es negativa. Para encontrar la carga en elcapacitor, se escribeQ CV ab (2 × 10 6 F)(0.25 V) 0.5 CFigura 28-11 Figura 28-1228.17 [II] Determine las lecturas del amperímetro y del voltímetro en el circuito de la figura 28-12. Suponga queambos medidores son ideales.Un voltímetro ideal tiene una resistencia infinita y por tanto su alambre se puede quitar sin alterar elcircuito. El amperímetro ideal tiene resistencia cero. Es posible demostrar (vea el capítulo 29) que las bateríasen serie simplemente se suman o restan. Las dos baterías de 6.0 V se cancelan mutuamente porque tienden aempujar la corriente en sentidos opuestos. Como resultado, el circuito se comporta como si tuviera una solabatería de 8.0 V que origina una corriente en el sentido de las manecillas del reloj.La resistencia equivalente es de 3.0 Ω 4.0 Ω 9.0 Ω 16.0 Ω, y la batería equivalente es de 8.0 V.Por tanto,I ¼ e R ¼ 8:0 V16 Ω ¼ 0:50 Ay esto será la lectura del amperímetro.Sumar los cambios de voltaje de a a b alrededor del lado derecho del circuito daCambio de voltaje de a a b 6.0 V 8.0 V (0.50 A)(9.0 Ω) 2.5 VEn consecuencia, un voltímetro conectado de a a b marcará una lectura de 2.5 V, con b en el potencial másbajo.www.FreeLibros.com