Serie
Páginas: 10 (2263 palabras)
Publicado: 1 de septiembre de 2011
SERIE II
1. Sobre el eje de un disco cargado, desde un punto situado a 10 m del centro del disco, se libera un electrón. (El diámetro del disco mide 4 m, la densidad de carga del disco es 850 nC/cm2 y el eje del disco coincide con el eje Z). Calcula: A) la rapidez con que el electrón choca con el centro del disco; B) la carga del disco y C) El campo generado por el disco en un punto situadoen z = 5 m.
2. Una carga eléctrica de –12 µC está distribuida uniformemente, en un anillo de radio 3 m que se encuentra en el plano YZ con su centro en el origen. Una partícula puntual con carga –2 pC está ubicada en r = (6 i) m. Calcula: A) el trabajo realizado por un agente externo para mover la carga puntual desde su posición inicial hasta el origen, con velocidad constante; B) el campogenerado por el anillo en un punto situado en r = (2 i ) m y C) la diferencia de potencial eléctrico generada por el anillo entre los puntos localizados en r1 = (4 i) m y r2 = (2 i) m.
3. Una varilla delgada, muy larga y recta tiene una distribución uniforme de carga eléctrica 2,0 pC por cada centímetro, está colocada sobre el eje Z. Determina el campo eléctrico generado por la varilla en un puntolocalizado en r = (3 k – 2 i – 4 j) m.
4. Un protón gira con rapidez de 300 km/s justo afuera de una esfera cargada de radio R = 14 mm, describiendo una trayectoria circular. Determina la carga de la esfera.
5. En un artículo publicado en 1911, Ernest Rutherford dijo: con objeto de tener una idea de las fuerzas necesarias para desviar una partícula alfa en un ángulo grande, considere unátomo que contenga una carga puntual positiva Ze en su centro y rodeada por una distribución de carga negativa, – Ze uniformemente distribuida dentro de una esfera de radio R. El campo eléctrico E, a una distancia r del centro para un punto dentro del átomo es: . Verifica esta ecuación.
6. En una región situada entre dos placas cargadas opuestamente existe un campo eléctrico uniforme. Un electrónse suelta desde el reposo, de la superficie de la placa cargada negativamente y golpea la superficie de la placa opuesta, situada a 15 mm, 15 µs después. Calcula: A) la velocidad del electrón al llegar a la segunda placa; B) el campo eléctrico; C) la diferencia de potencial eléctrico entre las placas y D) si la superficie de las placas es 40 cm2, determina la carga en cada placa.
7. Una esferametálica centrada en el origen de un sistema cartesiano, posee una densidad de carga uniforme 40 µC/m2. En un punto situado a 150 cm del centro de la esfera, el potencial eléctrico es 450 V, respecto al infinito. Determina el radio de la esfera metálica. (Nota: toma en consideración que no sabes el radio de la esfera, por consiguiente debes considerar los dos casos, que el punto se encuentre: a)dentro de la esfera y b) fuera de la esfera).
8. Podemos asignar una capacidad a un conductor esférico individual aislado si suponemos que la placa faltante es una esfera conductora de radio infinito. Calcula la capacidad de: a) la Luna y B) la Tierra, considerándolos como esferas conductoras aisladas.
9. La membrana del axón de una célula nerviosa es una capa delgada cilíndrica de radio R =10 m, longitud L = 10 cm y espesor d = 10 nm. La membrana tiene una carga positiva en un lado y negativa en el otro y actúa como un condensador de placas cilíndricas. Su constante dieléctrica es aproximadamente = 3. a) Determina la capacidad de la membrana. Si la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana es 80 mV, determina b) la carga sobre cada lado de la membrana y c) elcampo eléctrico a través de la membrana.
10. Para un capacitor esférico de radios 12 mm y 24 mm. Calcula: a) la capacidad; b) el área de un capacitor de placas planas separadas la misma distancia que el de placas esféricas y con la misma capacidad.
11. Una de las partes que compone un tubo de rayos catódicos, es un condensador de placas planas, a través del cual se hace pasar un haz de...
1. Sobre el eje de un disco cargado, desde un punto situado a 10 m del centro del disco, se libera un electrón. (El diámetro del disco mide 4 m, la densidad de carga del disco es 850 nC/cm2 y el eje del disco coincide con el eje Z). Calcula: A) la rapidez con que el electrón choca con el centro del disco; B) la carga del disco y C) El campo generado por el disco en un punto situadoen z = 5 m.
2. Una carga eléctrica de –12 µC está distribuida uniformemente, en un anillo de radio 3 m que se encuentra en el plano YZ con su centro en el origen. Una partícula puntual con carga –2 pC está ubicada en r = (6 i) m. Calcula: A) el trabajo realizado por un agente externo para mover la carga puntual desde su posición inicial hasta el origen, con velocidad constante; B) el campogenerado por el anillo en un punto situado en r = (2 i ) m y C) la diferencia de potencial eléctrico generada por el anillo entre los puntos localizados en r1 = (4 i) m y r2 = (2 i) m.
3. Una varilla delgada, muy larga y recta tiene una distribución uniforme de carga eléctrica 2,0 pC por cada centímetro, está colocada sobre el eje Z. Determina el campo eléctrico generado por la varilla en un puntolocalizado en r = (3 k – 2 i – 4 j) m.
4. Un protón gira con rapidez de 300 km/s justo afuera de una esfera cargada de radio R = 14 mm, describiendo una trayectoria circular. Determina la carga de la esfera.
5. En un artículo publicado en 1911, Ernest Rutherford dijo: con objeto de tener una idea de las fuerzas necesarias para desviar una partícula alfa en un ángulo grande, considere unátomo que contenga una carga puntual positiva Ze en su centro y rodeada por una distribución de carga negativa, – Ze uniformemente distribuida dentro de una esfera de radio R. El campo eléctrico E, a una distancia r del centro para un punto dentro del átomo es: . Verifica esta ecuación.
6. En una región situada entre dos placas cargadas opuestamente existe un campo eléctrico uniforme. Un electrónse suelta desde el reposo, de la superficie de la placa cargada negativamente y golpea la superficie de la placa opuesta, situada a 15 mm, 15 µs después. Calcula: A) la velocidad del electrón al llegar a la segunda placa; B) el campo eléctrico; C) la diferencia de potencial eléctrico entre las placas y D) si la superficie de las placas es 40 cm2, determina la carga en cada placa.
7. Una esferametálica centrada en el origen de un sistema cartesiano, posee una densidad de carga uniforme 40 µC/m2. En un punto situado a 150 cm del centro de la esfera, el potencial eléctrico es 450 V, respecto al infinito. Determina el radio de la esfera metálica. (Nota: toma en consideración que no sabes el radio de la esfera, por consiguiente debes considerar los dos casos, que el punto se encuentre: a)dentro de la esfera y b) fuera de la esfera).
8. Podemos asignar una capacidad a un conductor esférico individual aislado si suponemos que la placa faltante es una esfera conductora de radio infinito. Calcula la capacidad de: a) la Luna y B) la Tierra, considerándolos como esferas conductoras aisladas.
9. La membrana del axón de una célula nerviosa es una capa delgada cilíndrica de radio R =10 m, longitud L = 10 cm y espesor d = 10 nm. La membrana tiene una carga positiva en un lado y negativa en el otro y actúa como un condensador de placas cilíndricas. Su constante dieléctrica es aproximadamente = 3. a) Determina la capacidad de la membrana. Si la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana es 80 mV, determina b) la carga sobre cada lado de la membrana y c) elcampo eléctrico a través de la membrana.
10. Para un capacitor esférico de radios 12 mm y 24 mm. Calcula: a) la capacidad; b) el área de un capacitor de placas planas separadas la misma distancia que el de placas esféricas y con la misma capacidad.
11. Una de las partes que compone un tubo de rayos catódicos, es un condensador de placas planas, a través del cual se hace pasar un haz de...
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