7/25/2019 Campo Electrico Prop

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TRABAJO EN EQUIPO EN CLASE: EL CAMPO ELCTRICO Y LA MATERIA

1.

Una esfera slida de material conductor y radio R contiene una carga neta Q, figura (a).Encuentre expresiones para calcular el campo elctrico en puntos ubicados a distancias rmedidas desde el centro de la esfera.

a)

r R

b)

r R

c)

r R

2.

Un cascarn esfrico de material conductor y radio R contiene una carga neta Q, figura (b).Encuentre expresiones para calcular el campo elctrico en puntos ubicados a distancias rmedidas desde el centro de la esfera.

d)

r R

e)

r R

f)

r R

3.

Iniciamos con dos esferas conductoras, la esfera A tiene carga positiva y la esfera B carganegativa y

A BQ Q . Despus de realizarse la serie de operaciones mostradas en la

figura:

Se ponen en contacto

Estando en contacto, se acerca una barra cargadapositivamente.

Manteniendo la barra en la posicin indicada, sealeja la esfera B

Seguidamente se retira la barra cargada

positivamente

Cules son los signos de las cargas finales de lasdos esferas?

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4.

Una esfera slida conductora con cargaelctrica positiva es colocada en elinterior de la cavidad de un cascarnesfrico conductor y que NO tiene carganeta. La esfera slida se coloca en

distintas posiciones en la cavidad delcascarn esfrico, sin hacer contactocon la superficie, como se muestra en lafigura. Cul de los diagramasrepresenta mejor las lneas de campoelctrico del Sistema formado por laesfera slida y el cascarn conductor?

5.

La figura de la derecha muestraun electroscopio cargadoelctricamente con carga

negativa. Una barra aislante ycargada elctricamente con cargapositiva se encuentra muy lejosdel electroscopio y se prxima aella como se indica en la figura.Al acercarse la barra se produceuna distribucin de carga en elelectroscopio, provocando uncambio en la separacin de laslminas.

a)

Describa lo que ocurre con la separacin de las lminas a medida que la barra seacerca a la esfera conductora del electroscopio sin hacer contacto con ella.

b)

Suponga que la barra estuviese cargada positivamente. Describa lo que ocurre conla separacin de las lminas a medida que la barra se acerca a la esfera conductoradel electroscopio sin hacer contacto con ella.

+

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6.

Las dos partculas de la figura tienen carga idntica + q y se encuentran separadas unadistancia 2r.Un plano vertical se encuentra ubicado entre las dos partculas y perpendicularal eje que las une, los puntos A, B y C se encuentran sobre el permetro de unacircunferencia de radio rcon centro en el eje. Determine la magnitud t direccin del campoelctrico en los puntos A, B y C.

7.

Una partcula de masa my carga qse mueve con rapidez valrededor de una carga -Q, laque se encuentra fija en el origen . Un campo elctrico externo y uniformeEextapunta en ladireccin de lasx y puede ser encendido y apagado. Inicialmente Eext= 0 y la partcula semueve en MCU alrededor de la carga Q. (desprecie los efectos gravitacionales.)Al instante que la partcula cruza eleje de las x, como se muestra, elcampo elctrico externo se activa aun valor de Eext= 6.8 x 106 N/C.Qu puede concluir respecto a latrayectoria que seguir la carga q

despus de cruzar el eje de lasx?

8.

Una barra delgada de vidrio se dobla en un semicrculo de radio r. Una carga +q esuniformemente distribuida sobre la mitad superior, y una carga negativa -q esuniformemente distribuida sobre la mitad inferior, como se muestra en la figura de laderecha. Encuentre la magnitud y direccin del campo elctrico E en el punto P, el centrodel semicrculo.

x

y

v

R

-Q

q

Eext

m = 2 grams

q = 3 C

Q = 5CR= 10 cm

x

y

v

R

-Q

q

Eext x

y

vv

R

-Q

q

Eext

m = 2 grams

q = 3 C

Q = 5CR= 10 cm

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9.

La figura de abajo muestra una barra no conductora de longitud Ly carga -qdistribuidauniformemente a lo largo de la barra. (a) Cul es la densidad lineal de carga de la barra?(b) Cul es el campo elctrico en el punto ubicado a una distancia adesde el extremo de labarra? (c) Si el punto P estuviera a una distancia muy grande comparada con la longitud dela barra, a L , demuestre que la barra se comportara como una carga puntual.

10.

Una barra de longitudLtiene carga uniformemente distribuida a lo largo de su longitud ().Determine:

a) la componente vertical (Ey) delcampo elctrico en el puntop.

b)

la componente horizontal (Ex) delcampo elctrico en el puntop.

c)

La barra ahora se dobla formando una semicircunferencia. Determine la componentehorizontal (Ex) del campo elctrico en el puntop.

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11.

Encuentre el valor del campo elctrico en elpunto P ubicado sobre el eje x producido porun anillo con carga lineal uniformementedistribuida de valor = Q/2a.

12.

Determine el valor del campo elctrico en puntos sobre el eje de un disco dielctrico concarga distribuida uniformemente sobre su superficie. Sugerencia; considere el discocomo formado por un nmero muy grande de anillos y utilice el resultado del problemaanterior.

13.

Tres lminas dielctr icasmuy grandes, que para fines de clculo las vamos a considerarinfinitas, las lminas tienen cargas uniformemente distribuidas de densidades; la lmina 1

(- 2), la lmina 2 (+ ), la lmina 3 (+ 3). Determine la magnitud y direccin de la fuerzaelctrica sobre una partcula de carga q ubicada entre las lminas 2 y 3 como se indica en lafigura. (Utilice el principio de superposicin y el resultado del campo generado por unalmina infinita de carga.)

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