TALLER 2 LEY DE COULOMB LEY DE GAUSS

TALLER No. 1
ELECTROSTATICA: LEY DE COULOMB – LEY DE GAUSS
1. Haga un dibujo y calcule la distancia a la que se sitúan un electrón y un protón de manera que su fuerza de atracción eléctrica iguale el peso del protón.
2. La mima situación anterior pero igualando el peso del electrón. Es posible esta situación? Explique.
3. Cuántos electrones habría que quitarle a una moneda de cobre para dejarleuna carga de +10-7 C?
4. Tenemos tres objetos cargados idénticamente situados según la figura. La fuerza que produce A sobre B es de 3x10-6 N.

a. Qué fuerza hace C sobre B?
b. Cuál es la fuerza resultante sobre B?
c. Cuál es la carga de las tres partículas?
5. En cada uno de los vértices de un triángulo rectángulo de lado cm hay situada una cargaeléctrica puntual q de 10-4 C. Calcular la fuerza total que actúa sobre una de las cargas debido a su interacción con las otras.
6. Calcular la fuerza resultante que actúa sobre la carga q1 (–40 mC) producida por las cargas q2 y q3 (8 mC y – 3 mC) situadas como en la figura.

7. Se colocan cuatro cargas iguales( Q = 5 mC )en los vértices de uncuadrado de lado 2 cm. Calcule la fuerza neta que actúa sobre las cargas si:

i) QA = QB = –QC = –QD ii) QA = QB = QC = QD
8. En la parte inferior de un plano inclinado 30° tenemos una carga fija de 3 mC. A qué distancia sobre dicho plano se mantendrá un segundo objeto de 200 g de masa y 5C de carga?
9. Cargas puntuales de 30 nC, -20 nC y10 nC se localizan en (-1, 0, 2) (0, 0, 0) y(1, -5, -1), respectivamente. Calcule:
i) La fuerza eléctrica total sobre cada carga.
ii) El campo eléctrico neto en el origen.
iii) El campo eléctrico en el punto (1, 1, 1).
iv) El flujo eléctrico total que sale de un cubo de 6m de lado que está centrado en el origen.
10. Cinco cargas puntuales idénticas de 15 C se localizan en el centro y vértices deun cuadrado definido por -1 < x, y < 1, z = 0. Halle la fuerza sobre una carga de 10 C localizada en (0, 0, 2). Calcule una expresión del campo eléctrico en el punto (0, 0, 2), en el punto (
11. El flujo eléctrico total para un cascarón esférico de radio b es igual si tenemos una carga puntual localizada en el origen (centro del cascarón) o si tenemos una carga Q distribuida uniformemente sobreun cascarón esférico de radio a con a < b.
i. Si ii. No iii. No necesariamente
12. Determine la carga total de las siguientes figuras:
i. Línea de carga: 0 < x < 5 si  = 12x2 ( mC/m )
ii. Cilindro hueco:  = 3 m, 0 < z < 4 si  = z2 ( nC/m2 )
iii. Esfera sólida:  = 4 m si ( C/m3 )
iv. Un cuarto de circulo en el plano z=0 que tiene densidad superficial de 5 mC/m2
v. Segmento de línea-5 < y < 4 (cm) que presenta densidad lineal de - 2mC/m.
vi. Caja sólida 0 < z < 3 , 0< y < 4 , 0 < x < -2 que presenta densidad volumétrica de carga de 1 mC/m3.
13. Calcule expresiones para el campo eléctrico en el problema anterior para cada una de las distribuciones de carga mencionadas en el punto (0, 0, 5).
14. Un anillo descrito por la ecuación paramétrica y2 + z2 = 4 , x=0; posee densidadde carga uniforme de 5 C/m. Calcule una expresión para el campo eléctrico debido a esta distribución en el punto (3, 0, 0).
15. El plano x + 2y = 5 porta una carga superficial de 6 nC / m2. Calcule el campo eléctrico en el punto (-1, 0, 1).
16. Considere el modelo del átomo de hidrógeno descrito por Thomson en el cual tenemos una esfera de radio R de carga positiva con carga +e con un electrónde carga –e en su centro. Calcule la fuerza eléctrica del electrón si se encuentra a una distancia r del centro de la esfera de carga positiva.
17. Determinar una expresión para el campo eléctrico de un alambre horizontal de longitud L, cargado con una densidad de carga uniforme , a una distancia x de un extremo.
18. Determinar una expresión para el campo eléctrico para un alambre vertical de...