ley de gauss
Páginas: 6 (1443 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2014
FISICA ELECTRICA
Taller Flujo Eléctrico y Ley de Gauss
1. Sobre una pequeña esfera de 2.0 gramos de peso suspendida de un hilo de 20.0 cm de longitud actúa un campo eléctrico horizontal E = 1.0×103 ux N/C (ux es la dirección horizontal). Si la esfera se encuentra en equilibrio cuando el hilo forma un ángulo de 150 grados con la vertical, calcular la carga neta de la esfera.
2. Encontrar elflujo a través de una de las caras de cubo de lado 50 cm, que contiene una carga negativa de 35 nC.
3. Encontrar el campo eléctrico fuera, sobre y en el interior de un casquete conductor esférico de radio b. utilice la ley de Gauss.
4. Encontrar el campo eléctrico fuera, sobre y en el interior de una esfera conductora maciza de radio R. utilice la ley de Gauss
5. Cuatro cargaspuntuales idénticas de valor q = 10.0μC se encuentran situadas en las esquinas de un rectángulo de lados L1 = 60 cm y L2 = 30.0 cm. Calcular la fuerza F que actúa sobre cada una de las cargas.
6. Encontrar el flujo eléctrico a través de una superficie circular de radio 20 cm situada en el plano XY y centrada en el origen, debido a un campo de 100 N/c que forma un ángulo de 60o con el eje X y 120ocon el eje Y.
7. Encontrar el flujo eléctrico a través de un triángulo equilátero cuyos vértices se encuentran en los puntos (20,0,0), (0,20,0), y (0,0,20) cm, debido al campo E=-3i+7j-2k N/c
8. Un hilo con densidad lineal de carga 30.0 nC/m se encuentra situado sobre la línea y = −15 cm, entre los puntos de coordenadas x = 0 y x = 40.0 cm. Calcule el campo eléctrico que crea en el origen decoordenadas.
9. En una región de la atmosfera terrestre se tiene un campo eléctrico de 150 N/C a una altura de 250 m, y de 170 N/C a 400 m, en ambos caso dirigido hacia abajo. Calcular la densidad de carga (por unidad de volumen) de la atmosfera en esa región entre esas alturas suponiendo que es uniforme.
10. Una esfera conductora maciza de radio 2,0 cm tiene una carga de 8,0 μC, y unalamina esférica conductora de radio interior 4,0 cm y radio exterior 5,0 cm es concéntrica con la esfera maciza, y tiene una carga total de -4 μC. Calcular el campo eléctrico a una distancia de (a) r = 1 cm, (b) r = 3 cm, (c) r = 4,5 cm y (d) r = 7 cm del centro de esta distribución de carga.
11. Un cubo con aristas de 1.4 m, está orientado como se muestra en la figura en una región de campoeléctrico uniforme. El campo eléctrico, expresado en N/C, está dado por (a) 6i, (b) –2j y (c) –3i + 4k. Calcule el flujo total a través de las caras del cubo para cada uno de estos campos.
12. Las cargas 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 superficiesGaussianas mostradas. Suponga que la carga negativa inducida sobre el conductor es igual a la carga positiva q sobre la barra.
13. Una carga puntual de 1.84 μC está en el centro de una superficie Gaussiana cúbica de 55 cm de arista. Halle Ф a través de la superficie.
14. Una red para cazar mariposas está en un campo eléctrico E uniforme como se muestra en la figura . El aro, un círculo deradio a, está alineado perpendicularmente al campo. Halle el flujo eléctrico de la red, respecto a la normal hacia fuera.
15. Experimentalmente se determina que el campo 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 enun cubo de 100 m de arista ubicado a una altitud entre 200 y 300 m. Desprecie la curvatura de la Tierra.
16. Una carga puntual q está situada en una esquina de un cubo de arista a. ¿Cuál es el flujo Ф a través de cada una de las caras del cubo? (Sugerencia: Utilice la ley de Gauss y los argumentos de simetría).
17. Las componentes del campo eléctrico en la figura son Ex = bx½, Ey = Ez =...
Taller Flujo Eléctrico y Ley de Gauss
1. Sobre una pequeña esfera de 2.0 gramos de peso suspendida de un hilo de 20.0 cm de longitud actúa un campo eléctrico horizontal E = 1.0×103 ux N/C (ux es la dirección horizontal). Si la esfera se encuentra en equilibrio cuando el hilo forma un ángulo de 150 grados con la vertical, calcular la carga neta de la esfera.
2. Encontrar elflujo a través de una de las caras de cubo de lado 50 cm, que contiene una carga negativa de 35 nC.
3. Encontrar el campo eléctrico fuera, sobre y en el interior de un casquete conductor esférico de radio b. utilice la ley de Gauss.
4. Encontrar el campo eléctrico fuera, sobre y en el interior de una esfera conductora maciza de radio R. utilice la ley de Gauss
5. Cuatro cargaspuntuales idénticas de valor q = 10.0μC se encuentran situadas en las esquinas de un rectángulo de lados L1 = 60 cm y L2 = 30.0 cm. Calcular la fuerza F que actúa sobre cada una de las cargas.
6. Encontrar el flujo eléctrico a través de una superficie circular de radio 20 cm situada en el plano XY y centrada en el origen, debido a un campo de 100 N/c que forma un ángulo de 60o con el eje X y 120ocon el eje Y.
7. Encontrar el flujo eléctrico a través de un triángulo equilátero cuyos vértices se encuentran en los puntos (20,0,0), (0,20,0), y (0,0,20) cm, debido al campo E=-3i+7j-2k N/c
8. Un hilo con densidad lineal de carga 30.0 nC/m se encuentra situado sobre la línea y = −15 cm, entre los puntos de coordenadas x = 0 y x = 40.0 cm. Calcule el campo eléctrico que crea en el origen decoordenadas.
9. En una región de la atmosfera terrestre se tiene un campo eléctrico de 150 N/C a una altura de 250 m, y de 170 N/C a 400 m, en ambos caso dirigido hacia abajo. Calcular la densidad de carga (por unidad de volumen) de la atmosfera en esa región entre esas alturas suponiendo que es uniforme.
10. Una esfera conductora maciza de radio 2,0 cm tiene una carga de 8,0 μC, y unalamina esférica conductora de radio interior 4,0 cm y radio exterior 5,0 cm es concéntrica con la esfera maciza, y tiene una carga total de -4 μC. Calcular el campo eléctrico a una distancia de (a) r = 1 cm, (b) r = 3 cm, (c) r = 4,5 cm y (d) r = 7 cm del centro de esta distribución de carga.
11. Un cubo con aristas de 1.4 m, está orientado como se muestra en la figura en una región de campoeléctrico uniforme. El campo eléctrico, expresado en N/C, está dado por (a) 6i, (b) –2j y (c) –3i + 4k. Calcule el flujo total a través de las caras del cubo para cada uno de estos campos.
12. Las cargas 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 superficiesGaussianas mostradas. Suponga que la carga negativa inducida sobre el conductor es igual a la carga positiva q sobre la barra.
13. Una carga puntual de 1.84 μC está en el centro de una superficie Gaussiana cúbica de 55 cm de arista. Halle Ф a través de la superficie.
14. Una red para cazar mariposas está en un campo eléctrico E uniforme como se muestra en la figura . El aro, un círculo deradio a, está alineado perpendicularmente al campo. Halle el flujo eléctrico de la red, respecto a la normal hacia fuera.
15. Experimentalmente se determina que el campo 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 enun cubo de 100 m de arista ubicado a una altitud entre 200 y 300 m. Desprecie la curvatura de la Tierra.
16. Una carga puntual q está situada en una esquina de un cubo de arista a. ¿Cuál es el flujo Ф a través de cada una de las caras del cubo? (Sugerencia: Utilice la ley de Gauss y los argumentos de simetría).
17. Las componentes del campo eléctrico en la figura son Ex = bx½, Ey = Ez =...
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