Корректно: заведующий (чем?) ответственной кафедрой.
Форма мужского рода (заведующий) по отношению к женщине используется в тех случаях, когда в контексте на первое место выдвигается сообщение о должности безотносительно к полу лица (обычно в строгой официально-деловой речи). В обиходной письменной и тем более устной речи следует использовать форму женского рода.
См. вопрос 295269.
Верно: Распоряжение адресовано всем руководителям отделов и заведующим кафедрами.
Форма мужского рода используется в строгой официальной речи в тех случаях, когда в контексте на первое место выдвигается сообщение о должности безотносительно к полу называемого лица. Например, в приказе: назначить заведующим кафедрой Иванову...
В качестве общеупотребительной формы в обиходной письменной и особенно устной речи предпочтительна форма женского рода.
Правильно: заведующий отделом.
Корректно: заведующий (чем?) теоретическим отделом.
