Electromagnetismo

Departamento de Matemática, Estadística y Física

PAUTA PRUEBA DE CÁTEDRA 1
ELECTROMAGNETISMO - FIS 212 SECCIÓN 271 - REGIMEN VESPERTINO SEGUNDO SEMESTRE 2007

Nombre Alumno (a):............................................................................................................................................. Número de Matrícula: ........................ R.U.T.:.......................................................
Preguntas Puntaje

INSTRUCCIONES
a) b) c) d) Duración: 1 hora y 15 minutos. En cada pregunta se indica la puntuación máxima que le corresponde. Puede usar unacalculadora, pero todos los procesos conducentes a la obtención de un resultado deben estar debidamente justificados en la hoja de desarrollo. No se aceptan consultas una vez iniciada la Prueba.

12 3 4 Nota

1.5 1.5 1.5 1.5

1. Dos pequeñas esferas conductoras idénticas se sitúan con sus centros separados por una distancia de 0.300 m . A una de ellas se le proporciona una carga de 12.0 ´10-9 C y a la otra una carga de -18.0 ´10-9 C . (a) Calcule la fuerza eléctrica ejercida por una esfera sobre la otra. (b) Las esferas se conectan mediante un cable conductor. Calcule la fuerzaeléctrica entre ellas una vez que han alcanzado el equilibrio. Solución: (a) La fuerza eléctrica ejercida por q2 sobre q1 es: F= 1 q1q2 = 4pe 0 r 2 (12.0 ´10-9 )(18.0 ´10-9 ) 9 ´ 109 = (0.300)2 2.2 ´10 -5 N(0.8 Ptos)

(b) En este caso las esferas quedan con la misma carga, q1 = q2 = -3.0 ´ 10-9 C La fuerza entre ellas es de repulsión, y vale 1 q1q2 (3.0 ´10-9 )(3.0 ´10-9 ) (0.7 Ptos) F= = 2 9 ´ 109 =9.0 ´10 -7 N 2 4pe 0 r (0.300)

2. Una varilla de longitud 14.0 cm está cargada uniformemente con una carga total de -22.0 m C . Calcule la magnitud y dirección del campo eléctrico sobre el eje dela varilla a una distancia de 36.0 cm de su centro. Solución:

1 ( 22.0´10 )dx 0.14 El elemento diferencial de campo eléctrico es dE = . 4pe 0 (0.43 - x)2 El campo eléctrico total es:
1 E= 4pe 0...