Supóngase que una superficie gaussiana no encierra carga neta alguna ¿requiera la ley de gauss que e sea igual a cero para todos los puntos sobre la superficie? ¿es cierto el reciproco de este postulado; esto es, si e

PRÁCTICO 3

3.1 Preguntas Teóricas


1. En la ley de Gauss, es E necesariamente el campo eléctrico atribuible a la carga q?

2. Una superficie encierra a un dipolo eléctrico ¿que puede usted decir acerca de [pic]= para esta superficie?.

3. Supóngase que una superficie gaussiana no encierra carga neta alguna ¿requiera la ley de Gauss que E sea igual a cero para todos lospuntos sobre la superficie? ¿Es cierto el reciproco de este postulado; esto es, si E es igual a cero en toda las partes de la superficie requiere la ley de Gauss que no exista ninguna carga neta en el interior?

4. Se ha visto que la ley de Coulomb puede deducirse de la ley de Gauss ¿Significa ello necesariamente que la ley de Gauss puede deducirse da la ley de Coulomb?

5. ¿Se cumpliría la ley deGauss si el exponente de la ley de Coulomb no fuese exactamente 2?

6. Si más líneas de campo eléctrico salen de una superficie gaussiana de las que entran ¿Qué puede usted concluir acerca de la carga neta encerrada por dicha superficie?

7. Con base en la naturaleza repulsiva de la fuerza entre partículas iguales y la libertad de movimiento de carga en el conductor, explique por que elexceso de carga en un conductor aislado debe residir en su superficie.

8. Una persona se sitúa dentro de una gran esfera metálica hueca que esta aislada de la tierra. Si una gran carga se pone en la esfera ¿la persona se lastimará al tocar el interior de la esfera? Explique que sucederá si la persona tiene también una carga inicial cuyo signo es opuesto al de la carga en la esfera.

9.Usted habrá escuchado que uno de los lugares más seguros durante una tormenta eléctrica es dentro de un auto ¿A que se debe esto?

10. Considere el campo eléctrico debido a un plano infinito no conductor que tiene una densidad de carga uniforme .Explique por que el campo eléctrico no depende de la distancia desde el plano en función del espaciamiento de las líneas de campo eléctrico?


3.2Problemas

1. Un cubo con aristas de 1.4 m está orientado como se muestra en la Fig.3.1 en una región de campo eléctrico uniforme. Encuentre el flujo eléctrico a través de la cara derecha si el campo eléctrico, expresado en N/C, esta dado por a) 6î, b) –2[pic] y c) -3î + 4[pic], d) Calcule el flujo total a través del cubo para cada uno de estos campos.











2. Cuatrosuperficies cerradas, S1 a S4, junto con las cargas -2Q, Q y –Q se dibujan en la Fig.3.2. Encuentre el flujo eléctrico a través de cada superficie.


















Ley de Gauss

3. Una esfera hueca metálica de paredes delgadas descargada tiene una carga puntual q en su centro. Obtener las expresiones del campo eléctrico utilizando la ley de Gauss (a) en el interior de la esfera y(b) en el exterior de la esfera (c) ¿Altera en algo la esfera el campo debido a q? (d) ¿Produce la carga q algún efecto en la esfera? (e) Si se coloca una segunda carga en el exterior de la esfera, ¿experimenta esta carga externa alguna fuerza? (f) ¿Siente la carga interna alguna fuerza? (g) ¿Existe en este caso alguna contradicción con la tercera ley de Newton?. Rta..- (a) E= [pic] para r < R (b)Para r > R, E=[pic] (c) No, porque no posee carga (d) Si, se inducen cargas em lãs superfícies (e) Si, debido a q (f) No, porque no interactúa com otras cargas (g) No, porque no existe ninguna fuerza.


4. Las siguientes cargas se encuentran en el interior de un submarino: 5.00 [pic], -9.00 [pic], 27.0 [pic] y -84.0 [pic]. (a) Calcule el flujo eléctrico neto a través del casco del submarino.(b) ¿Es el número de líneas de campo que salen del submarino mayor, igual o menor que el número de líneas que entran?. Rta..- (a) – 6.89 M N m2/C (b) El número de líneas entrantes es superior al número de líneas salientes según un factor de 2.91 o superior.


5. Una carga puntual de valor Q se encuentra justo sobre el centro de la cara plana de una semiesfera de radio R, como se muestra en la...