CAMPO ELECTRICO

4º En un punto P del espacio existe un campo eléctrico E vertical, de 3 x 108 N/C dirigido hacia abajo.

5º

6º

Conforme a las propiedades de las proporciones:

7º Cuatro cargas están colocadas en los vértices de un cuadrado. Encontrar el campo resultante en el centro del cuadrado si

La distancia entre el punto P y cada una de las cargas es la mitad de la diagonal del cuadrado, es decir:

E1 + E2 es un vector horizontal dirigido hacia la derecha, e igual a:

El Campo resultante es igual a:

8º Calcular el campo resultante en el punto P según la configuración mostrada en la figura.

q1 = 1 C

q2 = 2 C

La distancia entre el punto P y la carga q1 es:

El campo resultante es:

POTENCIAL ELECTRICO

1. Un equipo de sonido está conectado a una toma de electricidad de 110 v durante media hora.

a) ¿Qué significa físicamente, toma de electricidad de 110 v?

R:// Toma de electricidad de 110 v, significa que uno de los bornes (terminal) de la toma tiene un potencial eléctrico de 110 v mayor que el otro. También significa que cuando se conecta un circuito con esas terminales, cada coulomb de carga en la corriente que se produce adquirirá 110 J de energía cuando pase por la toma.

b) ¿Cuál es la carga total que atraviesa el equipo si en cada segundo pasa una carga de 1 C.

t = 0,5 h = 1800 s Q = ?

Q = 1.800 C

c) ¿Qué trabajo realiza el campo Eléctrico durante este tiempo?

T = ? t = 1800 s

T = 1,98 x 105 J

2º La intensidad del campo eléctrico entre dos placas paralelas es de 2,5 x 102 N/C. Calcula la diferencia de potencial entre los puntos A y B.

3º Calcular el potencial y el campo eléctrico en el punto A y en el punto B, si Q1 = 2 x 10–4 C y Q2 = – 4 x 10–4 C

4º Calcular la diferencia de potencial entre los puntos A y B mostrados en la figura si Q = 5 x 10–5 C, rA = 4 cm y rB = 6 cm.

CORRIENTE ELÉCTRICA Y CIRCUITOS

3º Resuelve los siguientes problemas:

(a) Se mantiene durante 8 minutos una corriente de 2,3 A en un conductor. ¿Qué cantidad de electricidad habrá circulado por el conductor?t = 8 min = 480 s i = 2,3 A q = ?

s480A3,2tiqt

qi

q = 1.104 C

(b) Por un conductor circula una corriente de 15 A durante 1,6 h. ¿Qué carga ha circulado?i = 15 A t = 1,6 h = 5.760 s q = ?

s760.5A15tiqt

qi

q = 86.400 C

(c) ¿Qué relación existe entre ampere – hora y el coulomb?

Ambas son unidades de carga eléctrica.

(d) Si por un punto de un alambre pasan 40 C en 12 s, ¿cuál es la intensidad de la corriente?q = 40 C t = 12 s i = ?

s12

C40

t

qi

i = 3,33 A

(e) Calcular la intensidad en la corriente que circula por un conductor si pasa a 1,2 x 106 electrones en un microsegundo?i = ? n = 1,2 x 106 e t = 1 s = 10–6 s

qe102,1

C106,1e16

19

C1092,1e1

C106,1e102,1q 13

196

s10

C1092,1

t

qi

6

13

i = 1,92 x 10–7 A

(f) ¿Qué corriente fluye por un calentador, si consume una potencia de 103 w y se conecta a una diferencia de potencial de 110 v?i = ? P = 103 w V = 110 v

v110

w10

V

PiiVP

3

i = 9,09 A

(g) La potencia consumida por una estufa es de 8 x 103 w; si un generador le suministra una corriente de 66,66 A, ¿a qué voltaje está conectado?P = 8 x 103 w i = 66,66 A V = ?

A66,66

w108

i

PViVP

3

i = 120 v

(h) Un equipo de sonido de 30 w trabaja durante 15 min, ¿qué energía disipa?P = 30 w

t = 15 min = 900 s

U = ?

U = P.t = (30 w)(900 s)

U = 2,7 x 104 J

(i) Una lámpara de 60 w trabaja a 110 v. Calcular la intensidad de corriente que fluye.

P = 60 w V = 110 vi = ?

v110

w60

V

PiiVP

i = 0,55 A

(j) ¿Qué energía consume un bombillo de 60 w durante dos horas?

U = P.t = (60 w)(7.200 s)

U = 4,32 x 105 J = 0,12 kwh

RESISTENCIA ELÉCTRICA Y LEY DE OHM

4º Un alambre de plata de 150 m de longitud tiene una resistencia de 8 Ohmios. ¿Cuál es el área de su sección transversal?

L = 150 m R = 8 Ʊ A = ?

A

LR

R

LA

1.16x10-8 x 150 = 3x10–7 m2 = 0,3 mm28

7º Un alambre de cobre en forma cilíndrica de 6 m de largo y 4 mm de radio, se conecta a una batería que realiza un trabajo de 8 J por cada coulomb. Calcular la corriente que circula por el conductor.

L = 6 m r = 4 mm = 4 x 10–3 m V = 8 J/C = 8 v i = ?

R=ƿ = = 2,03103

i= = = 3,94 x 103 A

12º Una estufa eléctrica funciona a 150 v y tiene una resistencia de 8 . ¿Qué carga circulará por ella en 1 hora?

V = 150 v R = 8 q = ? t = 1 h = 3.600 s

i=

i= q=i.t = = = 6,75 x 104 C

13º Se requiere de un trabajo de 2.500 J para mantener una corriente de 2 A en un circuito durante un cuarto de hora. ¿Cuál es el voltaje aplicado al circuito?

T = 2.500 J i = 2 A t = 0,25 h = 900 s V = ?

q = i.t

V T

q

T

i t

2.500 J

2 A 900 s

V = 1,39 v

14º Una lámpara debe conducir una corriente de 0,2 A. Si para mantener dicha corriente es necesaria una diferencia de potencial de 120 v, ¿cuál es la resistencia de la lámpara?

i = 0,2 A V = 120 v R = ?

R V

120 vi 0,2 A

R = 600

15º Un alambre tiene una resistencia de 2 � por metro. ¿Cuánto alambre se necesitará para construir un elemento calefactor para una estufa que consume 18 A conectada a 110 v?

R i = 18 A

L 2 m V = 110 v

L = ?

R 2

L m

V

L R i

V

110

2 2 2i 216

L = 3,06 m

PROBLEMAS DE RESISTENCIAS

Para cada circuito. Hallar

a) La resistencia equivalente

b) La corriente total

c) La corriente que circula por cada resistencia

d) La caída de potencial de cada resistencia