Parcial 2013 14

FUNDAMENTOS DE FÍSICA II
Examen Parcial de abril, curso 2013/14
Nombre...........................................................................................Grupo....................
CUESTIONES (60 minutos) (6 puntos)
1- (1.5 puntos )
La figura muestra diferentes líneas equipotenciales cada una marcada con su
valor en voltios. Cada cuadrado de la retícula tiene un tamaño de 1cm x 1
cm.
a)¿Dónde es mayor la magnitud del campo eléctrico en el
punto A o en el B? ¿Por qué?
b) ¿Cuánto vale la intensidad del campo eléctrico en el punto B?
c) Representar cómo es el campo eléctrico dibujando al menos
8 líneas de campo eléctrico.
Solución
a) EA > EB ya que en el punto A la densidad de líneas es mayor. Como la separación en voltios entre las


superficies equipotenciales es la misma ( dV  cte) en las regiones donde d  es pequeño E es grande

 

(  dV  E.d  ).
b)

Si tomamos como referencia de potencial la superficie de 0 V:

 
 dV  E.d   -(4-0)=E.2.10-2  E=-200 V/m

(hacia abajo, potencial decreciente)
c)

Las líneas de campo se muestran en la figura, perpendiculares a las
líneas equipotenciales.

2 -(1.5 puntos)
Se conectan 4 pilas iguales (con fuerza electromotriz de 2voltios y con resistencia interna r cada una) en
paralelo, y se cierra el circuito intercalando una resistencia R y un amperímetro. Para esta primera
configuración, el amperímetro indica una corriente de 1.14 A. Cuando se conectan tres de las pilas anteriores
en paralelo y la pila restante en serie y se cierra el circuito intercalando la misma resistencia R que en el caso
anterior, el amperímetroindica para esta segunda configuración una corriente de 1.66 A.
(a) ¿Cuál es el valor de la resistencia exterior R?
(b) Para la segunda configuración, ¿qué diferencia de potencial marcaría un voltímetro conectado a :
i) los extremos de la resistencia exterior R;
ii) los polos de la pila que se halla en serie;
iii) los polos de una de las pilas asociadas en paralelo?

1

Solución
a) Si las 4baterías están en paralelo y tienen cada una de ellas una resistencia interna de valor r. La
resistencia equivalente de las cuatro r en paralelo es:

1
1
r
4
 req 
req
r
4
Y si 3 están en paralelo y una en serie la resistencia equivalente es:

r
req '   r
3

Aplicando la primera ley de Kirchhoff a los dos casos se obtiene y resolviendo el sistema:

r
2   1   1R  0
4
r
2  2   2   2 r  2R  0
3
b) i)
ii)
iii)

3- (1.5 puntos)
Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, razonando la respuesta.
a) Si el campo eléctrico entre las placas de un condensador se reduce a la mitad, la densidad de energía
se reduce a la cuarta parte.
Verdadero E 

1 2
1
1
 E  0 (E)2 
0E
2
2
2

E2 1
 E
0
4 4

b) En una bobina dada, si aumenta la energía almacenada sin sometera la bobina a ningún cambio
geométrico, es necesario que el campo magnético en su interior haya aumentado.
Verdadero. U B 

B

Volumen

, si la energía aumenta y el volumen no cambia, la densidad de energía

aumenta y como ésta es  B 

1
2 0

B2

el campo ha aumentado.

c) Una partícula cargada puede moverse a través de un campo magnético uniforme sin experimentar
ninguna fuerza.
Verdadero:si se mueve paralela al campo magnético.
d) Si una brújula se sitúa en un campo magnético uniforme pueden aparecer sobre ella una fuerza neta y
un torque.
Falso: la fuerza neta es cero, solo experimenta un torque
e) La inductancia mutua entre dos solenoides por los que circula la misma corriente es nula cuando los
dos solenoides están dispuestos de forma que son perpendiculares entre sí.
Verdadero.El campo magnético creado por una de las bobinas no atraviesa a la segunda bobina no
habrá inducción mutua.

2

4- (1.5 puntos)
Dos cargas puntuales positivas Q1 y Q2, se mueven con velocidad
v1 y v2 en las direcciones mostradas en la figura. Cuando la
separación entre las cargas es a, calcula:
a) El campo magnético (módulo y dirección) creado por la
carga Q1 en la posición de Q2.
b) La...