Electricidad y magnetismo









Instituto Tecnológico de Mazatlán
Departamento de Ingeniería
Ingeniería Naval








ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO









Karen Rocío Gárate Tirado



III Semestre








Mazatlán, Sin., 17 de septiembre de 2013

24-1. Una carga de +2 C colocada en un punto P en un campo eléctrico experimenta una fuerza descendente de 8x10-8 N. ¿Cuál es laintensidad del campo eléctrico en ese punto?

E= F/q = ( 8 x 10-4 N / 2 x 10-6 C )
E= 400 N/C

24-2. Una carga de -5 nC está colocada en el punto P en el problema 24-1. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza sobre la carga de -5 nC?

F= qE = (-5 x 10-9 C)(-400 N/C)
F= 2.00 x 10-6 N

24-3. Una carga de -3 C colocada en el punto A experimenta una fuerza descendente de 6 x10-5 N. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en el punto A?

E= F/q = (-6 x 10-5 N / -3 x 10-6 C)
E= 20 N/C

24-4. En un punto determinado, la intensidad del campo eléctrico es de 40 N/C en dirección al este. Una carga desconocida recibe una fuerza hacia el oeste de 5 x 10-5 N. ¿Cuál es la naturaleza y la magnitud de la carga?

q= F/E = (-5 x 10-5 N / 40 N/C)
q= -1.25 C

24-5.¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza que actuaría sobre un electrón (Q= -1.6 x 10-19 C). Si este se encontrara en a) el punto P del problema 24.1 o b) en el punto A en el problema 24.3?

a) F= qE = (-1.6 x 10-19 C)(- 400 N/C)
F= 6.40 x 10-17 N

b) F= qE = (-1.6 x 10-19 C)(+20 N/C)
F= -3.20 x 10-18 N

24-6. ¿Cuáles deben ser la magnitud y la dirección de la intensidad del campoeléctrico entre 2 placas horizontales para producir una fuerza ascendiente de 6 x 10-4 N sobre una carga de +60 C?

E= F/q = ( 6 x 10-4 N / 60 x 10-6 C )
E= 10.0 N/C

24-7. El campo eléctrico uniforme entre 2 placas horizontales es de 8 x 104 C. La placa superior está cargada positivamente y la placa inferior tiene una placa negativa equivalente. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de lafuerza eléctrica que actúa sobre u electrón que pasa horizontalmente a través de las placas?

F = qE = (-1.6 x 10-19 C) (8 x 104 N/C)
F = 1.28 x 10-14 N

24-8. Calcúlese la intensidad del campo eléctrico en un punto P, localizando 6 mm a la izquierda de una carga de 8 C. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza en una carga de -2 nC colocada en el punto F?

E= kQ / r2 = [ (9 x109 N · m2 / C2) (8 x 10-6 C) ] / (6 x 10-3 mm)2
E= 2.00 x 109 N/C

F = qE = (-2 x 10-9 C) (2.00 x 109 N/C)
F = -4.00 N

24-9. Determine la intensidad del campo eléctrico en un punto P, localizando 4 cm encima de una carga de -12 C. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza sobre una carga de +3 nC colocada en el punto P?

E= kQ / r2 = [ (9 x 109 N · m2 / C2)(-12 x 10-6 C) ] /(0.04 m)2
E= - 6.75 x 107 N/C

F= QE = (3 x 10-9 C) (-6.75 x 107 N/C)
F= -0.202 N

24-10. Calcule la intensidad del campo eléctrico en el punto medio de una recta de 70 mm que une a una carga -60 C con una carga de +40 C.

E1 = kq1 / r2 = [ (9 x 109 N · m2 / C2) (-60 x 10-6 C) ] / (0.035 m)2
E1 = -4.41 x 108 N/C

E2 = kq2 / r2 = [ (9 x 109 N · m2 / C2) (40 x 10-6 C) ] / (0.035 m)2E2= - 2.94 x 108 N/C

ER = - 4.41 x 108 N/C – 2.94 x 108 N/C
ER = 7.35 x 108 N/C



24-11. Una carga de 8 nC se localiza 80 mm a la derecha de una carga de +4 nC. Calcule la intensidad del campo en el punto medio de una reta que une las dos cargas.

E1 = kq1 / r2 = [ (9 x 109 N · m2 / C2) (8 x 10-6 C) ] / (0.040 m)2
E1 = - 4.50 x 104 N/C

E2 = kq2 / r2 = [ (9 x 109 N · m2 / C2) (4 x10-6 C) ] / (0.040 m)2
E2= 2.25 x 104 N/C

ER = -4.50 x 104 N/C + 2.25 x 104 N/C
ER = -2.25 x 104 N/C

2-12. Halle la intensidad del campo electrónico en un punto colocado 30 mm a la derecha de una carga a 16 nC y 40 mm a la izquierda de una carga de 9 nC.

E1= kq1 / r2 = (9 x 109 N · m2 / C2)(16 x 10-9C) / (0.030 m)2
E1= 16 x 104 N/C

E2= kq1 / r2 = (9 x 109 N · m2 / C2)(9 x 10-9C)...