Fisica

PRACTICA DE ELECTROSTÁTICA
Elaborado por: Teodoro Busch Decovice

1.- Dos esferas idénticas de corcho de masa m y carga q (ver figura # 1), están suspendidas del mismo punto por medio de dos cuerdas de longitud l. Encontrar el ángulo [pic] que las cuerdas forman con la vertical, una vez que se ha logrado el equilibrio
Solución: [pic]
2.- Para la distribución decargas puntuales de la figura # 2. Se pide calcular:
a) El campo eléctrico en la carga [pic]
b) La energía potencial de la carga [pic]. La energía potencial del sistema formado por las cuatro cargas
c) El trabajo necesario para llevar al infinito las cargas [pic](por ese orden).
Datos: [pic]
Solución: [pic]
[pic] respectivamente.



l l a=17mmFigura # 1 b=34mm
Figura # 2

3.- Se tiene una distribución de tres cargas puntuales idénticas y positivas, situadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado a. Se coloca una carga de prueba puntual [pic] en el centro de la distribución.Responder a los siguientes apartados:
a) Calcular la mínima energía [pic], que se necesita suministrar a la carga [pic] para arrancarla de esa posición
b) Suponiendo que la energía suministrada fuera [pic] y que dicha carga se moviera en la dirección [pic] (ver figura # 3), calcular su energía cinética en el punto (O), en el punto (A) y el infinito
Solución: [pic]

4.- Entre dos placasplanas y paralelas cargadas con cargas iguales y de signos opuestos existe un campo eléctrico uniforme. Se libera un electrón de la superficie de la placa negativa y transcurrido un tiempo de [pic] choca en la superficie de la placa opuesta, distante 2 cm de la primera (ver figura # 4)
a) Calcular el campo eléctrico
b) Calcular la velocidad del electrón al chocar con la placa
c) Un segundoelectrón entra en dicha región del espacio, con una trayectoria inicial que forma un ángulo [pic] con la placa positiva y con una velocidad de [pic]. Calcular el valor máximo de [pic] para el cual la partícula no llega a chocar con la placa negativa
Solución: [pic]
- - - - - - - - - - - - - - - - - 1



O

A + 2+ + + ++ + + + + +


Figura # 3 Figura # 4

5.- Un dipolo eléctrico se compone de dos cargas +q y -q separadas por una distancia muy pequeña 2ª. Su centro está sobre el eje [pic] y señala a lo largo del mismo hacia los valores positivos de las x. El dipolo está en el interior de un campo eléctrico no uniforme quetiene también esa misma dirección y viene dado por [pic] (C es una constante positiva). Hallar la fuerza ejercida sobre ambas cargas y calcular la fuerza ejercida sobre el dipolo.
Solución: La fuerza neta sobre el dipolo es [pic]

6.- Una carga puntual positiva +Q está en el origen de coordenadas y un dipolo de momento p está a una distancia r teniendo una dirección radial y sentidohacia la carga +Q. Demostrar que la fuerza ejercida por el campo eléctrico de la carga puntual sobre el dipolo es repulsiva y con un valor aproximado de [pic]

7.- Se tienen dos conductores planos muy grandes y de superficie A, son cargas de Q y -Q, respectivamente. Entre los dos conductores se encuentran un dipolo eléctrico cuyo momento bipolar es p. Determinar la fuerza, F, y el momento degiro, M, a los que está sometido el dipolo, así como el sentido de giro en los siguientes casos:
a) El dipolo está situado paralelamente a los conductores planos
b) El dipolo está situado perpendicularmente a los conductores planos, apuntando hacia el conductor cargado positivamente
c) El mismo caso que en (b) pero apuntando hacia el conductor cargado negativamente
d) Si en algún caso de...