Presentacin de PowerPoint

PROBLEMAS DE CAMPO ELCTRICOPROBLEMA N 01Magnitud del campo elctrico para una carga puntualCul es la magnitud del campo elctrico en un punto situado a 2.0 m de una carga puntual q = 4.0 nC? (La carga puntual puede representar cualquier objeto pequeo cargado con este valor de q, si las dimensiones del objeto son mucho menores que la distancia entre el objeto y el punto del campo.)

SOLUCIN:

PROBLEMA N 02Vector de campo elctrico de una carga puntual Una carga puntual q = -8.0 nC se localiza en el origen. Obtenga el vector de campo elctrico en el punto del campo x = 1.2 m, y = -1.6 m.

SOLUCIN:

PROBLEMA N 03Las cargas q1 y q2 se ubican en el eje x, a distancias a y b, respectivamente del origen, como se muestra en la figura. a) Encuentre las componentes del campo elctrico neto en el punto P, que est sobre el eje Y.b) Evale el campo elctrico en el punto P en el caso especial de que |q1| = |q2| y a = b.c) Encuentre el campo elctrico debido al dipolo elctrico cuando el punto P est a una distancia y >>a desde el origen.SOLUCIN:

PROBLEMA N 04Campo de un dipolo elctricoDos cargas puntuales q1 y q2 de +12 nC y -12 nC, respectivamente, estn separadas por una distancia de 0.10 m (figura 21.23). Esta combinacin de dos cargas de igual magnitud y signos opuestos se denomina dipolo elctrico. (Tales combinaciones ocurren con frecuencia en la naturaleza. Por ejemplo, en las figuras 21.8b y 21.8c, cada molcula en el aislante neutro es un dipolo elctrico. En la seccin 21.7 estudiaremos los dipolos con ms detalle.) Calcule el campo elctrico causado por q1, el campo causado por q2, y el campo total: a) en el punto a; b) en el punto b; y c) en el punto c.SOLUCIN:

PROBLEMA N 05Un electrn en un campo uniforme Cuando la terminal de una batera se conecta a dos placas conductoras, grandes y paralelas, las cargas resultantes en las placas originan un campo elctrico en la regin entre ellas, que es casi uniforme. (En la siguiente seccin veremos la razn de esta uniformidad. Las placas cargadas de esta clase se usan en los dispositivos elctricos comunes llamados capacitores, que estudiaremos en el captulo 24.) Si las placas son horizontales y estn separadas por 1.0 cm y se conectan a una batera de 100 volts, la magnitud del campo es E = 1.00 x 104 N/C. Suponga que la direccin de es vertical hacia arriba, como se ilustra con los vectores en la figura 21.20. a) Si un electrn en reposo se libera de la placa superior, cul es su aceleracin? b) Qu rapidez y qu energa cintica adquiere el electrn cuando viaja 1.0 cm hacia la placa inferior? c) Cunto tiempo se requiere para que recorra esa distancia? Un electrn tiene una carga -e = -1.60 x 10-19 C y masa m = 9.11 x 10-31 kg. SOLUCIN:

PROBLEMA N 06Campo elctrico debido a una barra con carga.Una barra de longitud l tiene una carga positiva uniforme por unidad de longitud y una carga total Q. Calcule el campo elctrico en un punto P que se ubica a lo largo del eje largo de la barra y a una distancia a desde un extremo (fig).SOLUCIN:

PROBLEMA N 07Campo elctrico de un anillo de carga uniformeUn anillo de radio a porta una carga total positiva distribuida uniformemente. Calcule el campo elctrico debido al anillo en un punto P que se encuentra a una distancia x de su centro, a lo largo del eje central perpendicular al plano del anillo (figura 23.16a).SOLUCIN:

PROBLEMA N 08Campo elctrico de un disco con carga uniformeUn disco de radio R tiene una densidad de carga superficial uniforme . Calcule elcampo elctrico en un punto P que se encuentra a lo largo del eje perpendicularcentral del disco y a una distancia x del centro del disco (figura 23.17).SOLUCIN:

PROBLEMA N 09Carga positiva en aceleracinUn campo elctrico uniforme E se dirige a lo largo del eje x entre placas paralelasde carga separadas una distancia d, como se muestra en la figura. Una cargapuntual positiva q de masa m se libera desde el reposo en un punto junto a la placapositiva y acelera a un punto B junto a la placa negativa.A) Encuentre la rapidez de la partcula en B al modelarla como una partcula bajoaceleracin constante.B) Encuentre la rapidez de la partcula en B al modelarla como un sistema no aislado.SOLUCIN:

PROBLEMA N 10Un electrn aceleradoUn electrn entra a la regin de un campo elctrico uniforme, como se muestra en la figura, con vi = 3.00 106 m/s y E =200 N/C. La longitud horizontal de las placas es l = 0.100 m.A) Encuentre la aceleracin del electrn mientras est en el campo elctrico.B) Si supone que el electrn entra al campo en eltiempo t = 0, encuentre el tiempo cuando deja el campo.SOLUCIN: