Tarea electromagnetismo

TAREA DE ELECTROMAGNETISMO

21.2 Se produce un rayo cuando hay un flujo de carga eléctrica (principalmente electrones) entre el suelo y un nubarrón. La proporción máxima de flujo de carga al caer unrayo es alrededor de 20,000 C/s; esto dura 100µs o menos. ¿Cuánta carga fluye entre el suelo y la nube en este tiempo? ¿Cuántos electrones fluyen durante este tiempo?

a) q=20,000Cs100·10-9=2C

b)N=qe=2C1.6·10-19=1.25·1019

21.3 Estime cuantos electrones hay en su cuerpo. Haga las suposiciones que considere necesarias, pero indique claramente cuales son (Sugerencia: Casi todos los átomos de sucuerpo tienen números iguales de electrones, protones y neutrones.) ¿Cuál es la carga combinada de todos estos electrones?

mc=60kg N=mcmT=1.7918·1028
mp=1.67·10-27kg e=1.7·10-19mn=1.67·10-27kg q=N·e=2.87·109C
me=9.11·10-31kg
mT=mp+mn+me=3.3484·10-27kg

21.9 ¿A que distancia es necesario alejar del núcleo el electrón de un átomo de hidrogeno para que la fuerza de atracción sea igual alpeso del electrón en la superficie terrestre.
We=9.8ms9.11·10-31kg=8.9332·10-30N

r=Kq1q2Fe=9·109Nm2C2(1.6·10-19C)28.9332·10-30

r=5.0854m

21.13 Tres cargas puntuales están dispuestas en línea. Lacarga q3 = 5.00 nC esta en el origen. La carga q2 = -3.00 nC esta en x = 4.00 cm. La carga q1 esta en x = 2.00 cm. ¿Cuál es la magnitud y el signo de q1 si la fuerza neta sobre q3 es cero?Fe3,2=Kq3q2r2=-8.4373·10-5N
q1=F3,1·r2Kq3=0.75·10-9C Fe3,2+Fe3,1=0→Fe3,2=-Fe3,1

21.19 Dos cargas puntuales están situadas sobre el eje de las y como sigue: la carga q1 = -1.50 nC en y = -0.600m,y la carga q2 = 3.20 nC en el origen (y=0). ¿Cuál es la fuerza total (magnitud y dirección) que estas dos cargas ejercen sobre una tercera q3 = 5.00 nC que se encuentra en y = -0.400m?Fe1,3=Kq1q3r2=1.6875·10-6

Fe2,3=Kq2q3r2=9·10-7

Fe3=Fe1,3+Fe2,3=-2.5875·10-6Nj

21.23 Se colocan cuatro cargas idénticas q en los vértices de un cuadrado de lado L. a) En un diagrama de cuerpo libre, muestre...