ejercicios gauss

Repartido 2 .1 -Gauss -



Preguntas:
2.1) Considere la superficie gaussiana que rodea parte
de la distribución de carga mostrada en la figura (a)
¿Cuál de las cargas contribuye al campo eléctrico en el
punto P? (b) El valor obtenido para el flujo a través de la
superficie, calculado usando únicamente el campo
debido a q1 y a q2, ¿sería mas grande que, igual a, o
menor que elobtenido usando el campo total?

q4

q3

P

*q1
q2

Superficie
gaussiana

2.2) Una carga puntual está situada en el centro de una superficie gaussiana esférica. ¿Cambia Фt
(a) si la superficie se sustituye por un cubo del mismo volumen, (b) si la esfera se sustituye por un
cubo de la décima parte del volumen, (C) si la carga se mueve fuera del centro en la esfera
original y permaneceadentro, (d) si la carga se mueve justo afuera de la esfera original, (e) si se
sitúa una segunda carga cerca y afuera de la esfera original, y (f) si se sitúa una segunda carga
adentro de la superficie gaussiana?
2.3) Una superficie encierra a un dipolo eléctrico ¿Qué puede usted decir acerca de Ф E para esta
superficie?
2.4) Un conductor hueco, aislado y grande contiene una carga positiva. Através de una pequeña
abertura en la parte superior del conductor se hace descender una pequeña bola de metal que
tiene una carga negativa de la misma magnitud, de manera que toque la superficie interior, y luego
se retira. ¿Cuál es, entonces, la carga en (a) el conductor y (b) la bola?
2.5) Una carga puntual positiva q está situada en el centro de una esfera de metal hueca. ¿Qué
cargasaparecen en (a) la superficie interna y en (b) la superficie externa de la esfera? (c) si
acercamos un objeto metálico (descargado) a la esfera, ¿cambiarán sus respuestas de (a) y (b)
anteriores? ¿Cambiará el modo en que está distribuida la carga sobre la esfera?
2.6) Conforme usted penetra en una esfera de carga uniforme, E debe disminuir puesto que hay
menos carga dentro de una esfera dibujada alo largo del punto de observación. Por otra parte, E
debe aumentar porque usted está mas cerca del centro de esta carga. ¿Cuál efecto es dominante,
y por que?
Problemas
2.1 ◙ Un cubo con aristas de 1,4 m, está orientado como se muestra en
la figura en una región de campo eléctrico uniforme. Encuentre el flujo
eléctrico, si el campo eléctrico es de 6,0 N/C con dirección: (a) horizontal
a laderecha, (b) vertical hacia abajo.
2.2) La carga en un conductor aislado originalmente
descargado se separan al sostener una barra
cargada positivamente muy cerca de él, como se
muestra en la figura. Calcule el flujo para las cinco
superficies gaussianas mostradas. Suponga que la
carga negativa inducida sobre el conductor es igual a
la carga positiva q sobre la barra.
2.3) ◙ Una esferaconductora uniformemente
cargada de 1,22 m de radio tiene una densidad de carga superficial de 8,13 mC/m2. (a) Halle la
carga en la esfera. (b) ¿Cuál es el flujo eléctrico total que sale de la superficie de la esfera? (c)
Calcule el campo eléctrico en la superficie de la esfera.

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Repartido 2 .1 -Gauss -

Física 3º BD

2.4) Una carga puntual de 1,84 μC está en elcentro de una superficie gaussiana cúbica de 55 cm
de arista. Halle Ф a través de la superficie.
2.5) ◙ Una red para cazar mariposas está en un campo eléctrico
E uniforme como se muestra en la figura. El aro, un círculo de
radio a, está alineado perpendicularmente al campo. Halle el flujo
eléctrico de la red, respecto a la normal hacia afuera.
2.6) ◙ Experimentalmente se determina que elcampo eléctrico en
cierta región de la atmósfera de la Tierra está dirigido
verticalmente hacia abajo. A una altitud de 300 m el campo es de 58 N/C y a una altitud de 200 m
es de 110 N/C. Calcule la cantidad neta de carga contenida en un cubo de 100 m de arista
ubicado a una altitud entre 200 y 300 m. Desprecie la curvatura de la Tierra.
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2.7) ◙ Una esfera...