Taller Electromagnetismo

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE FÍSICA - FACULTAD DE CIENCIAS
PRIMER TALLER FÍSICA II. PROBLEMAS
PROF: CESAR AUGUSTO SARMIENTO ADARME.

LEY DE COULOMB
1. Dos pelotitas de corcho de masas iguales m, se cuelgan de hilos aislantes de longitud L, desde un punto común. Se les comunican cargas iguales usando una varilla de teflón. Las pelotas se separan formando cada una deellas un ángulo θ medido a partir de la posición de equilibrio. ¿Qué carga Q se le ha comunicado a cada pelota?
2. Dos cargas iguales de Q culombios están situadas en dos vértices opuestos de un cuadrado de lado “a”. ¿Qué cargas q es necesario añadir en los otros dos vértices para conseguir que la fuerza resultante sobre cada una de las cargas Q sea nula?
3. Ocho partículas todas ellas decarga +q, están distribuidas en ángulos relativos de 2π/8 radianes en un circulo de radio a. Si colocamos una partícula de carga +Q sobre el eje principal de la circunferencia en el punto P situado a la distancia b de su centro, determine la fuerza total sobe +Q.
4. Dos esferitas de masas m1 y m2 con cargas +q1 y +q2 respectivamente están unidas por un hilo aislante que pasa a través de unapolea fija. Hallar la aceleración de las esferitas y la tensión en el hilo, si todo el sistema es introducido en un campo electrostático homogéneo de intensidad E cuyas líneas de fuerza están dirigidas verticalmente hacia abajo. Desprecie la interacción entre las esferitas.
5. Se tiene cuatro cargas –q, 2q, -q y q0, de las cuales tres están colocadas sobre la línea de ¼ de circulo de radio a,como se ve en la figura. Hallar la fuerza resultante que actúa sobre la carga q0 colocada en el centro del círculo.
6. Dos alambres paralelos infinitos tienen cargas uniformemente distribuidas λ1 y λ2 (C/m). Si la separación entre los alambres es b, determine la fuerza por unidad de longitud que uno de los alambres ejerce sobre el otro. Rta: F/L = λ1λ2/(2πԐ0b)

CAMPO ELECTRICO
7. Sobre losvértices de un cuadrado de lado L se colocan cargas +2Q, -4Q, -6Q y +8Q. Determine el campo eléctrico en el centro del cuadrado. (Al crear el dibujo del cuadrado, coloque la primera carga en el vértice superior izquierdo y las siguientes en estricto orden horario)
8. Se colocan cargas idénticas Q en x = a y x = -a respectivamente. (a) ¿Cuál es el campo eléctrico en x = 0? (b) Suponga quecolocamos una carga positiva de prueba q0 en x = 0. ¿Estará en equilibrio estable o inestable?
9. Se coloca una sucesión de n cargas q positivas y negativas alternadas a lo largo del eje x, a una distancia d entre sí. El arreglo es simétrico con respecto al eje y, estando la primera carga +q en x = d/2, la primera carga –q en x = -d/2, la segunda –q en x = 3d/2, la segunda +q en x = -3d/2 y asísucesivamente como se ve en la figura. ¿Cuál es el campo en un punto distante y = Y, siendo Y » nd, en el eje y?
10. En las esquinas de un cuadrado de lado a se sitúan cuatro cargas del modo indicado en la figura. Si R » a, determine el campo eléctrico en P.
11. Determine el campo eléctrico en la intersección de las tres alturas de un triangulo equilátero de lado a cuando en sus vérticescolocamos tres cargas iguales +Q.
12. Una pequeña bola de plástico de 2.0g está suspendida de una cuerda de 20.0cm en un campo eléctrico uniforme como se ve en la figura. Si la bola está en equilibrio cuando la cuerda forma un ángulo de 15° con la vertical, ¿Cuál es la carga neta en la bola?
13. Halle el campo eléctrico resultante en el centro de un anillo dieléctrico de radio a, cuyamitad superior tiene carga +Q/2 y la mitad inferior con carga –Q/2.
14. Un anillo circular tiene una carga λ = λ0senθ. Suponiendo que el radio del anillo es a, determine el campo eléctrico en el centro del mismo.

LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO
15. Trace las líneas de campo eléctrico debidas a dos cargas puntuales de -3C y +1C, separadas una distancia de 4cm.
16. Para la grafica de la...