prob resueltos electro
Páginas: 19 (4614 palabras)
Publicado: 10 de marzo de 2015
Guía de Electromagnetismo
PROFESOR:
Ing. JOSÉ LUIS LÓPEZ GOVEA
Temas:
1. Fuerzas de campo electromagnético
2. Ley de Gauss
3. Diferencia de potencial y potencial eléctrico
4. Capacitancia
5. Corriente eléctrica y resistencia
6. Circuitos de corriente continua
7. Campo magnético
8. Fuentes de campo magnético
9. Inducción electromagnética
10. Inductancia
Fuerza eléctrica y campoeléctrico
1) Calcule la carga neta en una sustancia que está formada por:
a)
b) Una combinación de y
Solución:
La carga neta es una partícula está dada por:
a)
b) 4.
2)Dos protones en una molécula de hidrogeno están separados por una distancia de . Calcule la fuerza eléctrica que ejerce un protón sobre el otro.
Solución:
Como las magnitudes de , son iguales éstas se pueden representar porF.
La magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales están determinada por
Sustituyendo valores
3) Con respecto a la figura A, calcule la fuerza electrostática sobre la carga que produce
Solución:
La fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales está definida por :
de la figura B, se observa que
Despejando r, se tiene
De la figura C, se observa que el vector unitario estádado por
Enteste caso el vector unitario determina la dirección y sentido de la fuerza.
Sustituyendo valores
4)Tres cargas puntuales , se colocan como se muestra en la figura A. determine la fuerza resultante sobre q3
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1 quesiente q3debido a q1, se tienen los siguientes valores:
De donde la figura B se observa
De la figura C y utilizando triángulos semejantes, se tiene que el vector unitario que apunta hacia es
Para calcular la fuerza F2 que sienta q3 debido a q2 , se tiene los siguientes valores
De la figura D, se observa que
Sustituyendo valores
5)Cuatro cargas puntuales se colocan en las las esquinasde un cuadrado de lado a, como se ilustra en la figura A. si , determine la fuerza resultante sobre la carga positiva q
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1 que siente q debido a q1
Dado la figura C se tiene
Sustituyendo valores
Para calcular la fuerza F2 que siente q debido q2
De la figura Dse tiene
De la figura E y utilizando triángulos semejantes el vector unitario es
Sustituyendo los valores
Para calcular la fuerza F3que siente q debido a q3
De la figura F, se tiene
Sustituyendo valores
Sustituyendo F1, F2 y F3 para calcular la fuerza resultante, se tiene
Sustituyendo valores
Sustituyendo valores
6)Tres partículas separadas por una distancia d, seencuentran alineadas como se muestra en la figura A. Las cargas de q1y q2 se mantienen fijas. La carga q3 tiene la libertad de movimiento pero, de hecho, permanece en reposo. ¿Cuál es la relación que existe entre q1 y q2?
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1que siente q3 debido a q1(que se supusopositivamente), se tiene la figura B
En este caso el vector unitario se dirige hacia q3
Sustituyendo valores
Para calcular la fuerza F1 que siente q3 debido a q2 (que se consideró negativa), se tiene la figura C.
El vector unitario se dirige a q3
La magnitud de las cargas están relacionadas por
Campo eléctrico
7)Una esfera con carga eléctrica sostenida por un hilo, se encuentra en un campoeléctrico vertical. Cuando el campo se dirige hacia arriba, la tensión en el hilo es de 0.027 N. Cuando el campo se dirige hacia abajo la tensión es cero. E encuentre la masa de la esfera.
T= 0.027N
Solución:
Diagrama de cuerpo libre (Figura B)
Donde sustituyendo
Diagrama de cuerpo libre (Figura C)
Donde sustituyende
Sustituyendo en la expresión de la tención T, se tiene
Despejando m...
Guía de Electromagnetismo
PROFESOR:
Ing. JOSÉ LUIS LÓPEZ GOVEA
Temas:
1. Fuerzas de campo electromagnético
2. Ley de Gauss
3. Diferencia de potencial y potencial eléctrico
4. Capacitancia
5. Corriente eléctrica y resistencia
6. Circuitos de corriente continua
7. Campo magnético
8. Fuentes de campo magnético
9. Inducción electromagnética
10. Inductancia
Fuerza eléctrica y campoeléctrico
1) Calcule la carga neta en una sustancia que está formada por:
a)
b) Una combinación de y
Solución:
La carga neta es una partícula está dada por:
a)
b) 4.
2)Dos protones en una molécula de hidrogeno están separados por una distancia de . Calcule la fuerza eléctrica que ejerce un protón sobre el otro.
Solución:
Como las magnitudes de , son iguales éstas se pueden representar porF.
La magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales están determinada por
Sustituyendo valores
3) Con respecto a la figura A, calcule la fuerza electrostática sobre la carga que produce
Solución:
La fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales está definida por :
de la figura B, se observa que
Despejando r, se tiene
De la figura C, se observa que el vector unitario estádado por
Enteste caso el vector unitario determina la dirección y sentido de la fuerza.
Sustituyendo valores
4)Tres cargas puntuales , se colocan como se muestra en la figura A. determine la fuerza resultante sobre q3
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1 quesiente q3debido a q1, se tienen los siguientes valores:
De donde la figura B se observa
De la figura C y utilizando triángulos semejantes, se tiene que el vector unitario que apunta hacia es
Para calcular la fuerza F2 que sienta q3 debido a q2 , se tiene los siguientes valores
De la figura D, se observa que
Sustituyendo valores
5)Cuatro cargas puntuales se colocan en las las esquinasde un cuadrado de lado a, como se ilustra en la figura A. si , determine la fuerza resultante sobre la carga positiva q
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1 que siente q debido a q1
Dado la figura C se tiene
Sustituyendo valores
Para calcular la fuerza F2 que siente q debido q2
De la figura Dse tiene
De la figura E y utilizando triángulos semejantes el vector unitario es
Sustituyendo los valores
Para calcular la fuerza F3que siente q debido a q3
De la figura F, se tiene
Sustituyendo valores
Sustituyendo F1, F2 y F3 para calcular la fuerza resultante, se tiene
Sustituyendo valores
Sustituyendo valores
6)Tres partículas separadas por una distancia d, seencuentran alineadas como se muestra en la figura A. Las cargas de q1y q2 se mantienen fijas. La carga q3 tiene la libertad de movimiento pero, de hecho, permanece en reposo. ¿Cuál es la relación que existe entre q1 y q2?
Solución:
La fuerza neta está dada por
Donde Fi es la fuerza entre dos cargas puntuales, está dada por :
Para calcular la fuerza F1que siente q3 debido a q1(que se supusopositivamente), se tiene la figura B
En este caso el vector unitario se dirige hacia q3
Sustituyendo valores
Para calcular la fuerza F1 que siente q3 debido a q2 (que se consideró negativa), se tiene la figura C.
El vector unitario se dirige a q3
La magnitud de las cargas están relacionadas por
Campo eléctrico
7)Una esfera con carga eléctrica sostenida por un hilo, se encuentra en un campoeléctrico vertical. Cuando el campo se dirige hacia arriba, la tensión en el hilo es de 0.027 N. Cuando el campo se dirige hacia abajo la tensión es cero. E encuentre la masa de la esfera.
T= 0.027N
Solución:
Diagrama de cuerpo libre (Figura B)
Donde sustituyendo
Diagrama de cuerpo libre (Figura C)
Donde sustituyende
Sustituyendo en la expresión de la tención T, se tiene
Despejando m...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.