ANEXOS EJERCICIOS UNIDAD 1 1. ¿Cuál es la magnitud de una carga punto tal que el campo eléctrico a 50 cm de ella tenga una magnitud de 2.0 N/C?

2. Determinen la fuerza eléctrica que actúa sobre las cargas q1 = + 1 x 10-6 C y q2 = + 2,5 x 10-6

C, las cuales se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. Dibujen un esquema del ejercicio. ¿La fuerza eléctrica es de atracción o de repulsión? Justifiquen su respuesta.

3. Determinen el valor del campo eléctrico en un punto A sabiendo que si se coloca un electrón en dicho punto recibe una fuerza de F = 6,4 x 10-14 N. Recuerden que la carga del electrón es e- = -1,6 x 10-19 C. Dibuje un esquema del ejercicio.

4. Un campo eléctrico uniforme de valor 200 N/C tiene la dirección x positiva. Se deja en libertad una carga puntual Q = 3 x 10-6 C, inicialmente en reposo y ubicada en el origen de coordenadas. ¿Cuál es el cambio en energía potencial del sistema, si la carga se desplaza desde x = 0m hasta x = 4m ?

5. Calcule la capacidad equivalente a los condensadores: C1 = 3 mF, C2 = 6 mF y C3 = 12 mF, si: a) están conectados en serie y b) están conectados en paralelo. Recuerden que el prefijo “ m ” es de “ mili ” y equivale a 10-3

6. Una varilla delgada no conductora, se dobla en forma de arco de círculo, de radio a y subtiende un ángulo en el centro del círculo. A lo largo de toda su longitud se distribuye una carga total q. Encontrar la intensidad del campo eléctrico en el centro del círculo en función de a, q y

7. Un recipiente hemisférico no conductor de radio interior a, tiene una carga total q distribuida uniformemente en su superficie interior. Encontrar el campo eléctrico en el centro de curvatura.

8. Un disco delgado circular de radio a está cargado uniformemente y su carga por unidad de área es = q/A. Encontrar el campo eléctrico en el eje del disco a una distancia Y del disco.

9. ¿Cuál es la magnitud, dirección y sentido de un campo eléctrico que equilibre el peso de un electrón?

10. Una esfera metálica de paredes delgadas tiene 25 cm. de radio y lleva una carga de 2x 10-

7C. Encuentre E para un punto dentro de la esfera y para un punto fuera de la esfera.

11. Un electrón de 100 eV se dispara directamente hacia una gran placa metálica que tiene una densidad de carga superficial de - 2x 10-6C/m2. ¿Desde qué distancia debe dispararse el electrón para que llegue casi a pegar en la placa?

12. Una lámina infinita cargada tiene una densidad superficial de carga 1x 10-7C/m2. ¿qué separación tienen dos superficies equipotenciales entre las cuales hay una diferencia de potencial de 5 voltios?

13. Por simple fricción se puede producir una carga de 10-8C. ¿A qué potencial elevaría esa carga una esfera conductora aislada que tiene 10 cm de radio?

14. Calcule la capacidad de la tierra considerada como un conductor esférico de 6400 km de radio Ejercicios

15. Dos condensadores de 2.0 μF y 4.0 μF se conectan en paralelo y se les aplica una diferencia del potencial de 300 voltios. Calcule la energía total almacenada en el sistema. J,

16. En una resistencia de 10 Ω pasa una corriente de 5 Amperios durante 4 minutos. ¿cuántos coulombios pasan por una sección cualquiera de la resistencia en ese tiempo? ¿Cuántos electrones pasan?

17. Una pequeña esfera de 1.0 x 10-8C cuelga de un hilo de seda que forma un ángulo de 30° con una gran lamina conductora. Calcule la densidad de carga superficial de la lámina.

18. Una partícula alfa, que se dirige a la superficie de un núcleo de oro, se encuentra a distancia igual a un radio nuclear (6.9 x 10-15m) de esa superficie. ¿cuáles son las fuerzas sobre esa partícula y su aceleración en ese punto? La masa de la partícula alfa puede tratarse como 6.7 x 10-27 kg.

19. Una hoja de oro que se usa en un experimento de dispersión, tiene un espesor 3.0 x 10-5 cm. ¿qué fracción de su área superficial está obstruida por los núcleos de oro, suponiendo un radio nuclear de 6.9 x 10-15 cm?

20. En un relámpago típico la diferencia de potencial entre los puntos en que ocurren las descargas es de 109 Voltios y la cantidad de carga transmitida es cerca de 30 C. ¿cuánto hielo a 0°C podría fundir esa carga si toda la energía desprendida pudiera usarse con esa finalidad.

21. Haga un esquema de un dispositivo de 3 cargas puntuales separadas por distancias finitas que tengan una energía potencial eléctrica cero.

22. De acuerdo con la mecánica newtoniana, bajo qué diferencia de potencial debe caer un electrón para adquirir una velocidad V igual a la velocidad de la luz?

23. Una partícula alfa se acelera mediante una diferencia de potencial de 106 voltios en un generador electrostático. ¿qué energía cinética adquiere?

24. Una partícula alfa se acelera mediante una diferencia de potencial de 106 voltios en un generador electrostático. ¿qué energía cinética adquiere un protón en las mismas circunstancias?

25. Una esfera de metal aislada cuyo diámetro es de 10 cm, tiene un potencial de 8000 voltios. ¿cuál es la densidad de energía en la superficie de la esfera?