fisica

Actividades del taller #2 - FMF-144
Viernes 23 de Agosto 2013
Trabajo en grupo.
1- Nombre:

Firma:

2- Nombre:

Firma:

3- Nombre:

Firma:

Objetivo: Concepto de densidad de cargaeléctrica y campo eléctrico.

1- Densidad de carga (1.5 ptos.)
Un pequeño segmento de alambre contiene 10 nC de carga.
a) El segmento se encoje a un tercio de su tamaño original. ¿Cuál es la
razónλf /λi , donde λi y λf son las densidades lineales de carga inicial y
final?
Solución:

λf
Qf /Lf
=
λi
Qi /Li

Pero la carga total no varía, así que Qf = Qi , entonces
λf
L
= i =3
λi
Lfb) Suponga que el segmento original de alambre se estira a 10 veces el
largo original. ¿Cuánta carga debe ser añadida al alambre para que la
densidad lineal de carga no varíe?
Solución: Para quela densidad lineal de carga permanezca constante, la
carga final tendría que ser 10 veces la cantidad de carga original
λ=

Qi
10Qi
=
Li
10Li

Para llegar a tener 10Qi debemos añadir 9Qi a Qi.

2- Campo eléctrico (1.5 ptos.)
Un electrón experimenta una fuerza de magnitud F cuando está a 1 cm
de un alambre muy largo con densidad lineal de carga λ. Si la densidad de
carga se duplica,¿A qué distancia del alambre un protón experimentará
una fuerza de la misma magnitud?
Solución: La magnitud del campo eléctrico a una distancia r del alambre
infinito es
E=

2ke λ
ractividades del taller #2 - fmf-144

Si duplicamos la densidad lineal de carga, debemos encontrar una nueva
distancia r tal que
2ke λ
2ke (2λ)
q=
q
r
r
Donde para obtener la fuerza, hemosmultiplicado por q a ambos lados (el
protón y el electrón tienen carga de la misma magnitud pero con signo
opuesto). Para que esto se cumpla debemos tener r = 2r, es decir un
protón debe estar localizadoa 2 cm del alambre.

3- Campo eléctrico (1.5 ptos.)
Dos planos paralelos de tamaño L × L (muy grandes) y cargados con
±Q están separados por una distancia d. ¿Cuál es la razón Ef /Ei de las...