Ejercicios contaminación física

EJERCICIOS PARTE I
Ejemplo: Dos cargas puntuales de q1= -3 nuC y q2=+3nuC en el plano XY en los puntos (-1,0) y (1,0),
expresados en metros. Determinar el campo eléctrico:
En el punto de coordenadas (10,0)
Las cargas positivas crean intensidades de campo eléctrico repulsivas mientras que las negativas crean
intensidades de campo eléctrico atractivas. Por tanto:

El vector intensidad decampo eléctrico resultante es:
Ejemplo: Un electrón (masa=9,11x10-33) es lanzado con una velocidad de 2x106 m/s paralelamente a las líneas
de un campo eléctrico uniforme de 5000 V/m. Determinar:
a)
La distancia que ha recorrido cuando su velocidad se ha reducido a 0,5 x 106 m/s
b)
La variación de energía potencial que ha experimentado en ese recorrido
El movimiento del electrón seguirá ladirección de las líneas de campo en el mismo sentido. Por tanto el campo
eléctrico (E) ejercerá una fuerza (F) sobre el electrón que será contraria al movimiento por ser E positivo. La
aceleración será constante porque E es uniforme siendo el movimiento del electro rectilíneo uniformemente
frenado.

Además el campo eléctrico es conservativo por lo que una disminución de la energía cinética llevaaparejado
un incremento de la energía potencial y por tanto
.
Ejemplo: En el plano x=0 existe una distribución superficial infinita de carga cuya densidad superficial de carga
es: σ=+10-6 C/m2.
a)
Determinar el campo eléctrico generado por esta distribución de carga en los puntos del espacio de
coordenadas: (1,0,0) y (-1,0,0)
El flujo del campo eléctrico a través de esa superficiecilíndrica será:
El flujo lateral vale 0 ya que la superficie del campo y el flujo eléctrico son perpendiculares.

La intensidad del campo eléctrico no depende de la distancia a la distribución de carga, y es constante. Por
tanto el valor anterior es el que toma en los puntos indicados (i y –i de vector direccional respectivamente).
Ejemplo: Un condensador está formado por dos placas paralelascuadradas de 2cm de lado separadas por una
distancia de 1mm.

a)
b)

Calcular su capacidad
Si el condensador está conectado a los terminales de una batería de 9 V, calcular la carga de cada placa

Ejemplo: Supongamos que la sangre tiene una conductancia de 3800 Ω-1.
a)
Cuál es la resistencia eléctrica de la sangre
b)
Si se toma la resisitividad de la sangre como 1/γ=1,6 Ωm y modelando unavena como un cilindro de
0,03 mm de diámetro y 0,5 m de largo, cuál sería la resistencia eléctrica de la vena

c)
Cuál es el valor de la corriente eléctrica que circula por la vena si se aplica sobre ella una diferencia de
potencial de 1 mV

Ejemplo: Al conectar un aparato calefactor a una batería de 24 V se observa que la corriente que circula es de
5 A. Calcular la resistencia delcalefactor, su potencia y la energía que consume en un día si funciona de forma
continua.
Según la ley de Ohm:

La energía eléctrica que consume (que transforma en calor por efecto Joule) en un día:

Ejemplo: Un conductor rectilíneo indefinido transporta una corriente
de 10 A en el sentido positivo del eje Z. Un protón, que se mueve a
2x105 m/s se encuentra a 50 cm del conductor. Calcular elmódulo de la
fuerza ejercida sobre el protón si su velocidad: OJO: Signos
positivos/negativo de las direcciones.
a)
Es perpendicular al conductor y está dirigida hacia él
Según la Ley de Biot-Savart tendremos:

Como la carga se dirige hacia el conductor en el eje y (j) y B es perpendicula a la carga y al conductor, estará
sobre el eje x y en sentido negativo:
.
La fuerza que siente el protónserá hacia abajo, lo que hará que la partícula “gire” desviando su trayectoria:

b)
Es paralela al conductor
El campo en este caso va a ser el mismo que hemos calculado solo que la fuerza es entrante hacia el conductor
y la partícula girará en este caso hacia el conductor:

c)
Es perpendicular a las direcciones definidas en a y b
Si es perpendicular a las direcciones de los apartados...