TRABAJO COLABORATIVO 1 ELECTROMAGNETISMO

TRABAJO COLABORATIVO 1
ELECTROMAGNETISMO

PRESENTADO POR
LUIS MIGUEL MURGAS
77091534
GRUPO
201424_224

TUTOR
ORLANDO HARKER

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS BASICAS TECNOLOGICAS E
INGENIERIAS

CEAD
VALLEDUPAR
CESAR
2015

INTRODUCCION
Este trabajo fue realizado con el fin de aplicar los conocimientos en la unidad 1,
los cuales incluyen los temas: campoeléctrico, campo electroestático, potencial
eléctrico desarrollando una series de ejercicios se profundizar en el desarrollo de
la primera actividad y así lograr poner en práctica lo visto en el transcurso de
nuestro diario vivir.

EJERCICIOS

1) ¿Cuál es la magnitud de una carga punto tal que el campo eléctrico a 50 cm de
ella tenga una magnitud de 2.0 N/C?
Tenemos por definición que el campoeléctrico es igual a kq/r^2...
Como lo que tienes es E, r y k, solo se tiene que despejar la ecuación
Quedando de la siguiente manera
𝐸 = 𝑘 ∗ 𝑞/𝑑^2
𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝐾 = 𝑞 ∗ 109 𝑁 ∗ 𝑚2 /𝑐𝑜𝑢𝑙 2
𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑞 = 𝐸 ∗
𝑞 =2∗

𝑑2
2𝑁 (0.5)2
=
∗
∗ 109 𝑁 ∗ 𝑚2 /𝑐𝑜𝑢𝑙 2
𝐾
𝑐𝑜𝑢𝑙
9

0.25
∗ 109 𝑐𝑜𝑢𝑙 = 5.55 … ∗ 10(−11) 𝑐𝑜𝑢𝑙
𝑞

𝑞 = 55.55 ∗ 10(−12) 𝑐𝑜𝑢𝑙
𝑞 = 55.55 𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑐𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏

2) Determinen la fuerza eléctrica que actúa sobre las cargas q1 = + 1 x 10 -6 C y
q2 = + 2,5 x 10-6 C, las cuales se encuentran en reposo y en el vacío a una
distancia de 5 cm. Dibujen un esquema del ejercicio. ¿La fuerza eléctrica es de
atracción o de repulsión? Justifiquen su respuesta.

𝑓 = 𝑘(

𝑞1 𝑞2
)
𝑟2

𝑚2
(+1 ∗ 10−6 𝑐)(+2.5 ∗ 10−6 𝑐)
𝑓 = 9 ∗ 10 𝑁 2 = (
)
(0.05𝑚)2
𝑐
9

𝑓 = 2.25 ∗ 10−2 𝑁
Para poder calcular la fuerza de interacción en reposo entre doscargas en reposo
aplicamos la ley coulomb .
Como las cargas son de signos positivos, la fuerza es de repulsión

+

+

Q1

r=0.05

q2

3). Determinen el valor del campo eléctrico en un punto A sabiendo que si
se coloca un electrón en dicho punto recibe una fuerza de F = 6,4 x 10-14 N.
Recuerden que la carga del electrón es e- = -1,6 x 10-19 C. Dibuje un
esquema del ejercicio.
𝐹

𝐸=𝑞

𝐸=

6,4∗10−14𝑁
1,6∗10−19 𝐶
5

𝐸 = 4 ∗ 10 𝑁/𝐶
4). Un campo eléctrico uniforme de valor 200 N/C tiene la dirección x positiva.
Se deja en libertad una carga puntual Q = 3 x 10-6 C, inicialmente en reposo y
ubicada en el origen de coordenadas. ¿Cuál es el cambio en energía potencial
del sistema, si la carga se desplaza desde x = 0m hasta x = 4m?
∆𝐸𝑃 = ∆ ∪𝐴−𝐵 = 𝑞𝐸𝑑
𝑁
∆ ∪𝐴−𝐵 = (3 ∗ 10−6 ∁) (200 ) (4𝑀)
∁
∆ ∪𝐴−𝐵 =2,4 ∗ 10−3

𝑁
𝑀

5). Calcule la capacidad equivalente a los condensadores: C1 = 3 mF, C2 = 6 mF y
C3 = 12 mF, si: a) están conectados en serie y b) están conectados en paralelo.
Recuerden que el prefijo “ m ” es de “ mili ” y equivale a 10-3
A). En serie
∁𝑡 =

1
1
1
+
+
3𝑚𝑓 6𝑚𝑓 12𝑚𝑓

∁𝑡 = 5,83 ∗ 10−1 𝑚𝑓
B) En paralelo

∁𝑡 = 3𝑚𝑓 + 6𝑚𝑓 + 12𝑚𝑓

6. Una esfera metálica de paredes delgadas tiene 25 cm.de radio y lleva una
carga de 2x 10-7C. Encuentre E para un punto dentro de la esfera y para un punto
fuera de la esfera.
Tenemos que el radio R=25 y la carga Q=2x10-7C
Por la ley de gauss tenemos que el campo eléctrico es
E=

q
4πε0 R2

 Procedemos a Calcular la carga cuando r < R, donde r=20
Q 4
q = ∗ ∗ π ∗ r2
π 3
2 ∗ 10−7 4
q=
∗ ∗ π ∗ 203
π
3
q = 2.13 ∗ 10−3

podemos Calcular el campoeléctrico en un punto interior de la esfera:
E=

q
4πε0 R2

E=

2.13 ∗ 10−3
4π ∗ 8.85 ∗ 10−12 ∗ 252

E = 30647.48

N
C

Se calcula la carga cuando r > R, donde r = 30
Q 4
q = ∗ ∗ π ∗ r2
π 3
2 ∗ 10−7 4
q=
∗ ∗ π ∗ 303
π
3
q = 7.19 ∗ 10−3

Se calcula el campo eléctrico en un punto del exterior de la esfera:
E=

q
4πε0 R2

7.19 ∗ 10−3
E=
4π ∗ 8.85 ∗ 10−12 ∗ 252
E = 103453.23

N
C

8 Una lámina infinitacargada tiene una densidad superficial de carga 1x 107C/m2. ¿qué separación tienen dos superficies equipotenciales entre las
cuales hay una diferencia de potencial de 5 voltios?
𝐸 = −∇𝑉
𝐸=

𝑉
𝑑

𝐸=

𝛿
2𝜀0

𝛿
𝑉
2𝜀0 𝑉
= ∴𝑑=
2𝜀0 𝑑
𝛿

2 ∗ (8.85 ∗ 10−12 ) ∗ 5
= 0.885 𝑚𝑚
1 ∗ 10−7

9. Dos condensadores de 2.0 µF y 4.0 µF se conectan en paralelo y se les aplica
una diferencia del potencial de 300 voltios....