Ejercicios Electrica

GRUPO DE EJERCICOS Nº 2. 1. En la figura 1 se muestra un cuadrado de lado 3.0 Å que tiene partículas con cargas e, - e, e y e, respectivamente, en los vértices 1, 2, 3 y 4. Halle la intensidad del campo eléctrico en l centro del cuadrado y explique en qué dirección se aceleraría una partícula alfa si se dejara allí en reposo. Repita la última pregunta si la partícula alfa se cambia por unelectrón.

-e

2

3

-e Q1
θ E

6cm m, q Q2

Q4 Q3 8cm Figura 3

e 1 Figura 1

4 e

Figura 2

3. En la figura 2 se muestra una esfera que tiene una masa m de 10g y una carga q de 10μC, la cual está suspendida de un hilos liviano. En la región existe un campo eléctrico uniforme E y el sistema queda en equilibrio cuando el hilo forma un ángulo θ de 36.87º con la vertical y la tensión enel hilo es de 0.1N. Determine el valor de E. 4. En la figura 3 se muestran 4 cargas puntuales, dos colocadas en los vértices izquierdos del rectángulo mostrado, otra colocada en el centro y una colocada en el punto medio del lado derecho. Demuestre que si Q1 = Q2 = Q, el valor que debe tomar la carga Q4 para que la fuerza eléctrica total sobre Q3 sea nula, es 128Q/125. 5. Se colocan partícualascon cargas q1 = 625μC y q2 = -400μC, respectivamente en los puntos (0, 0, 0), (0, 0, 15) donde x, y y z están en metros. Halle la intensidad del campo eléctrico en el punto (12, 16, 15). 6 Un cubo de lado l, se encuentra en el primer octante y tiene tres de sus aristas sobre los ejes coordenados. En cada uno de los vértices que están sobre dichos ejes hay un electrón, excepto en el que está sobreel origen en donde hay un protón. Halle la intensidad del campo eléctrico que generan las cuatro vartículas en el vértice (l, l, l). 7. Si en la figura 3, Q1 = 6.4nC, Q2 =- 5.0nC, Q3 = 2.5nC y Q4 =0.27nC, halle la intensidad del campo eléctrico originado por las cuatro cargas representadas en dicha figura, en el vértice superior derecho del rectángulo. ¿En qué dirección se aceleraría un eléctrón sise dejara en reposo en este punto? 8. Un filamento rectilíneo que tiene una densidad lineal de carga de λ y que se encuentra sobre el eje x, se extiende desde desde x = a hasta x=2a. Halle la intensidad del campo eléctrico de este filamento en (0,0) y en (0,a). Dé su respuesta en función de λ y de a. 9. En la figura 4 se muestra el perfil de dos planos no conductores muy delgados, AB y CD, cuyasdensidades superficiales de carga son, respectivamente, σ1 = 8.85nC/m2 y σ2 = 17.7nC/

m2. Dibuje las líneas de campo entre los dos planos y halle la fuerza eléctrica, magnitud y dirección, sobre un electrón que se coloque en esta región. 10. En la figura 5 se muestra un cuadrado que tiene partículas con cargas e, - e, -e y e en los

vértices 1, 2, 3 y 4, respectivamente. Dibuje el campo decada partícula en el punto medio del lado derecho del cuadrado y halle el campo total

-e C Figura 4
D

2

3

-e

Figura 5 1 4

A

B

e

e

11. La corona circular a ≤ x2+y2 ≤ 2a, z = 0, tiene una densidad superficial de carga uniforme σ. Halle la intensidad del campo eléctrico debido esta corona en z = (0, 0, a). 12. El filamento semicircular mostrado en la figura 6 tiene radioR y la densidad lineal de carga en el cuadrante superior es λ y la del cuadrante inferior es - λ. Halle la intensidad del campo eléctrico en el origen de coordenadas. Dé su respuesta en función de R y λ. 13. El filamento FG, mostrado en la figura 7, tiene una densidad lineal de carga de - 8.85nC/m. Halle el flujo eléctrico a través de la superficie cilíndrica mostrada, si ésta tiene 1.0m delongitud.

y
G R

x
Figura 6
F

1m a 2a Figura 8

Figura 7

14. Una esfera maciza y conductora de radio a = 0.1m, tiene una carga Q1 de - 8μC y está colocada concéntricamente con una esfera hueca de radio interno 0.2m y radio externo 0.24m, también conductora y que posee una carga Q2 de 4μC. (Ver figura 8). a) Dibuje las líneas de campo eléctrico en la región comprendida entre la esfera...