Taller ejercicios electromagnetismo

Universidad Industrial de Santander
Escuela de Física
Curso: Física II
Código: 22953
Asunto: Taller 2 (Ejercicios)
Periodo: 01 Semestre-2012
Profesor: Ancizar Flórez L.
Observación: Tenga en cuenta que el aprovechamiento que usted puede hacer de cualquier actividad
programada, sobre todo en este curso, depende en gran medida del desarrollo reflexivo y crítico de la
misma. No olvide que cualquierejercicio que sea propuesto, está en concordancia con los temas tratados
en el curso; así que, su trabajo producirá los resultados esperados, sólo, si usted, en su afán de aprender,
trata de agotar con amplia discusión, Tenga en cuenta que los ejercicios implican cálculos numéricos, el
uso de relaciones matemáticas, y unidades que deben ser plenamente comprendidas, y sus resultados
críticamenteanalizados y justificados. Es decir, usted con su trabajo puede desarrollar destrezas y
habilidades que le ayudarán a adquirir fortalezas para enfrentar cualquier situación de su vida
profesional.
Ejercicios
1. Una carga puntual q1 = 2C es colocada en el origen de coordenadas. Una segunda carga q 2 = -3C, es
colocada sobre el eje X en x = 100cm. ¿En qué punto (o puntos) sobre el eje X, elpotencial absoluto es
nulo?
2. ¿Cuál es el potencial en el punto P de la figura 1?. R/ cero
P
a
b

Figura 1
b

+
3. ¿Cuál es el potencial absoluto de una esfera metálica de 25cm de radio, con una carga de 65nC? R/2340V
4. La figura 2, muestra un arreglo triangular de tres cargas puntuales. ¿Cuál es el potencial eléctrico V de
ésta distribución de carga, en el punto medio P, de la base del triangulo?R/45kV
q3 = 3C
0,3m
Figura 2

0,2m P 0,2m
Q1 = 1C

q2 = -2C

5. Si el potencial en la región del espacio cerca al punto (-2, 4, 6)m es V = 80x2 + 60y2V, ¿cuáles son las tres
componentes del campo eléctrico en ese punto?R/Ex = 320V/m; Ey = - 480V/m; Ez = 0
6. Suponga que las placas metálicas paralelas mostradas en la figura 3 están separadas 0,5cm, y están
conectadas a una batería de 90V. ¿Cuál es elcampo eléctrico entre ellas, y la densidad de carga superficial
sobre las placas?R/18kV/m, 159nC/m2
B
E

Figura 3
A

7. Una diferencia de potencial de 150V es aplicado a dos placas metálica paralelas. Si un campo eléctrico de
500V/m es producido entre las placas, ¿cuál es la separación entre las placas?R/3cm
8. La carga sobre un electrón es de 1,6x10-19C en magnitud. Una gota de aceite tiene unpeso de 3,2x10 -13N.
Con un campo eléctrico de 5x105V/m entre las placas (Aparato de Millikan para estudiar la carga del
electrón, cuantización de la carga eléctrica), es observado que la gota queda equilibrada. ¿Cuál es la carga
sobre la gota, en unidades de carga electrónica?/ 4 electrones (4e)
9. En el mismo aparato de Millikan, una gota de aceite tiene una carga de 4 cargas electrónicas (4e),y tiene
una masa de 1,8x10-12g. La gota es mantenida en reposo (equilibrada) entre las dos placas horizontales
cargadas, separadas 1,8 cm. ¿Cuál es el voltaje entre las placas cargadas?R/496V
10. Dos placas metálicas paralelas grandes, separadas 3,0mm, son cargadas con una diferencia de potencial
de 12V. a) ¿Cuál es el campo entre ellas?, b) Ahora, las placas son desconectadas de la batería yseparadas a
5,0mm, ¿cuál es entonces el nuevo campo eléctrico entre las placas, y su diferencia de potencial?
R/4000V/m, el mismo campo y 20V.
11. Dos placas metálicas planas y paralelas muy grandes, están separadas una distancia D, figura 4. La cara
derecha de la placa izquierda tiene una densidad de carga +. a) ¿Cuál es el campo y la diferencia de
potencial entre las placas?, b) Otra placa metálicade espesor d, sin carga, es colocada entre las anteriores,
sin alterar su carga original, y su espesor es menor que D. ¿Cuál es el campo en el espacio entre ella y la
placa izquierda, y en el espacio entre la última placa y la placa derecha?, c) ¿Cuál es ahora la diferencia de
potencial entre las placas externas?
+

-

+ -

Figura 4

D
12. Un par de placas metálicas horizontales están...