Potencial

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS DEBER DE FÍSICA C POTENCIAL ELÉCTRICO
Deber de Física para Ingeniería: 1-Tres cargas de +122mC cada una están colocadas en las esquinas de un triángulo equilátero de 1.72m de lado. Si se abastece energía a razón de 831W, ¿Cuántos días se necesitarían para mover una de las cargas al punto medio de la línea que une a las otrasdos? Rsp : 2.17d 2.-Cuando un vehículo espacial se mueve a través del gas ionizado diluido de la ionosfera de la Tierra, su potencial cambia típicamente en menos1.0V antes de completar una revolución. Si se supone que el vehículo es una esfera de 10m de radio, calcule aproximadamente la cantidad de carga que recoge. Rsp: -1.1nC 3.-El potencial eléctrico V en el espacio entre las placas de ciertotubo al vacío, y que ahora está en desuso, está dado por V= 1530x2 , donde V esta en volts si x, la distancia desde una de las placas, esta en metros. Calcule la magnitud y la dirección del campo eléctrico en x=1.28cm. Rsp:- 39.2V/m 4.-Una cantidad total de carga positiva Q es distribuida en un anillo circular plano, no conductor, de radio interno a y radio externo b. La carga se distribuye de modoque la densidad de carga (carga por unidad de área) esta dada por =k/r3 , en donde r es la distancia desde el centro del anillo a cualquier punto sobre él. Determine el potencial en el centro del anillo. Rsp: V= (Q(a+b/ab))/8o 5.-Si a lo largo de una determinada región del espacio, V es igual a una constante ¿que se pude decir con respecto a E en esa región?, ¿Por qué a menudo el electrón-voltes una unidad de energía más conveniente que el Joule?

7.- En un relámpago típico la diferencia de potencial entre los puntos de la descarga es alrededor de 1.0x10 9 V y la cantidad de carga transferida es de unos 30C ¿Cuánta energía se libera? Rsp: 30GJ

8.-Sea 3.41MV la diferencia de potencial entre el cascarón esférico interno de alto potencial de un acelerador Van de Graaff y el puntoen que se suministra las cargas sobre la banda móvil. Si la banda transfiere carga a la esfera a razón de 2.83 mC/s, ¿Qué potencia mínima debe proporcionarse para impulsar la banda? Rsp: 9.65KW 9.-Una partícula que tiene carga q=+2.00uC y masa m=0.0100kg está conectada a una cuerda cuya longitud es L=1.50m y que a su vez esta amarrada al punto pivote P que se ve en la figura. La partícula, lacuerda y el punto de pivote todos se encuentran sobre una mesa horizontal. La partícula se suelta desde el reposo cuando la cuerda forma un ángulo =60o con un campo eléctrico uniforme de magnitud E =300V/m. Determine la rapidez de la partícula cuando la cuerda es paralela al campo eléctrico (punto a) Rsp: 0.300m/s

m L
P  a

E

10.-Un electrón con energía cinética de 100MeV colisionafrontalmente con un núcleo de oro en reposo. Suponiendo que el núcleo de oro puede considerarse como una distribución uniforme de carga en una esfera de 7x10-15m de radio y que el electrón pude penetrar en el núcleo, ¿Cuál es su energía cinética cuando llega al centro del núcleo?, Dato: (la carga del núcleo de oro es +79e) Rsp: 92MeV 11.-Un electrón parte desde el reposo a 3.00cm del centro de una esferaaislante cargada de manera uniforme cuyo radio es 2.00cm y su carga total es de 1.00nC. ¿Cuál es su rapidez del electrón cuando llega a la superficie de la esfera? Rsp:7.26x106m/s

12.-Un disco de radio R tiene una densidad de carga superficial no uniforme =Cr, donde C es una constante y r se mide desde el centro del disco. Encuentre el potencial en el punto P (A una distancia x desde el centrodel disco) Rsp: V= Kc[R(X2+R2)1/2 + x2ln(x/(R+(X2+R2)1/2)]

13.-La delgada barra cargada uniformemente que se muestra en la figura, tiene una densidad de carga lineal. Encuentre una expresión para el potencial eléctrico en P Rsp: K ln[a+L+((a+L)2 +b2 )1/2 /a+(a2 +b2 )1/2]

P

b

a

L

14.-El espacio comprendido entre dos esferas concéntricas de radios b y 2b se llena con material...