taller de campos



1. Taller de Campos Electromagnéticos (para Segundo parcial)


2. Defina en 30 palabras aproximadamente cada una de las siguientes expresiones:

Polarización electrónica.
Polarización iónica
Material dieléctrico.
Momento de dipolo eléctrico.
Superconductor
Corriente de desplazamiento.
Rigidez dieléctrica.
Tensión de ruptura.
Densidad superficial de carga.

3. Halle la fuerzaentre dos esferas conductoras cargadas como una función de su separación. Suponga que las dos esferas son de igual tamaño y tienen la misma cantidad de carga.

4. ¿Qué corriente debe entregar la fuente de tensión que alimenta un “par” de un cable UTP de 20 metros de largo, a una frecuencia de 200 kHz, que se encuentra en circuito abierto en el otro extremo del cable?. ¿Cuánta corrienteentregaría la fuente si el cable está en cortocircuito en el otro extremo?.

5. Usando el método de simulación de carga encuentre la longitud del cable que se debe colocar 3 metros debajo de una línea de transmisión de potencia eléctrica trifásica de 115kVrms y 2cm de diámetro, separadas entre si 2 metros, para sacarle una potencia entre el cable y tierra de 10 kw. El cable tiene un diámetro de 1cm. Debesuponer la posición de líneas y cable en el espacio.

6. Se tiene un conductor cilíndrico de aluminio largo de 3 cm de radio, en el aire a una altura de 2 metros sobre el piso. ¿Qué corriente circula por él cuando el campo eléctrico exterior de 100V/m entra con un ángulo de 2° con la perpendicular al conductor?. Suponga de manera justificada los detalles que falten. En estas mismas condiciones¿cuál es la densidad de carga superficial del conductor? ¿A que tensión respecto del piso se encuentra el conductor?

7. Determine la corriente que una fuente de tensión alterna de 120 voltios entrega a dos esferas de aluminio de 10 cm de radio que se encuentran separadas 2 metros y a una profundidad de 3 metros en el mar. La fuente esta conectada entre una esfera y la otra con un conductor dealuminio 2mm de diámetro, aislado.

8. Si un rayo de 100 kA con una duración de 300 microsegundos, cae sobre un árbol ¿Qué energía le entregará, por esta causa, a una persona descalza que se encuentra a 6 metros del árbol con los pies separados 1 metro, en la dirección al árbol, sobre un terreno cuya resistividad es de 200 Ohmios –metro? ¿Cuánta energía absorbería la persona si el terreno fuerade 50 ohmios-metro?. Utilice los detalles del RETIE sobre resistencia de las personas y su contacto con el piso.

9. ¿Cuál es la máxima tensión que soporta un cable coaxial de cobre, con aislamiento de polietileno reticulado si el conductor interior es de calibre 0000 AWG y el espesor del aislante es de 2 cm?

10. Se tiene un condensador compuesto por tres placas paralelas cuadradas de 50 cm²y 0,5 mm de espesor, separadas entre si 2mm. ¿Qué fuerza se requiere para separar las placas en una dirección perpendicular a la separación de las mismas? Detalle: La primera y tercera placa están unidas eléctricamente y a una tensión de 400 voltios con la segunda.

11. Usando el método de diferencias finitas, determine la capacidad entre conductores y entre cada uno de estos y la canaleta quelos protege, de una línea de 30 metros de largo, compuesta por tres conductores (fase, neutro y tierra). La canaleta es de 10 cm, por 8 cm y 1mm de espesor y los conductores son barras de 2 cm de ancho y uno de grueso repartidos simétricamente como usted determine para que soporten la máxima tensión entre líneas y a la canaleta. Si la rigidez dieléctrica del aire es de 20 kV/cm, ¿Cuál es la máximatensión que soporta la línea entre fase y neutro?



Taller Cuarto Parcial.

1. Se tiene una espira abierta de un decímetro de diámetro (la abertura es de 3mm), si se le acerca un imán por el polo norte de tal manera que cuando el imán esta a 20 cm del centro, el flujo magnético viene esta creciendo a razón de 3 Wb/min. Determine: La magnitud del campo eléctrico promedio en la abertura,...