Taller Fısica General II

Roberto CastilloDepartamento de Fısica

Universidad del Valle

12 de septiembre de 2011

1. Ley de Coulomb y Campo Electrico

1. Dos casrgas puntuales a 2.0 m de distancia ejercen una fuerza de repulsion mutua,cuya magnitud es de 2.7 × 10−7 N. Se sabe que una de ellas tiene el doble decarga que la otra. ¿Cuanto valen las cargas? Otro par de cargas ejercen fuerzasde atraccion mutua, cuya magnitud es de 2.7 × 10−7 N cuando estan a 2.0 m dedistancia. Si la carga total del par es de + 1.0 µC, ¿cuanto valen las dos cargas?

2. Dos objetos, cada uno con carga Q se unen con un resorte cuya constante de fuerzaes ks y su longitud relajada es cero. Cuando el sistema esta en equilibrio, ¿cual esla distancia entre las dos cargas?

3. Una carga puntual Q = -15 nC, se encuentra en el punto x = 1.0 m, y = 2.0 m, z= 0. Determine el vector de campo electrico en el punto x = 2.0 m, y = -1.0 m y z= 1.0 m

4. Una gota de aceite contiene exactamente un electron en exceso. Si la masa de lagota es de 3 × 10−15 kg, ¿que campo electrico se necesita para sostenerla contra lagravedad?

5. Dos cargas puntuales, cada una de 15 nC, estan en el eje x en x = 1.0 m y x = 1.5m. Determine el campo electrico como funcion de la posicion en el eje x.

2. Campo Electrico para distribuciones uniformes de

carga

1. Un filamento circular de radio R = 0.65 m tiene una carga total de 6.3 µC.¿Que campo electrico produce sobre su eje, a una distancia R de su centro? Compa-re con el campo producido por un filamento recto con la misma carga y de longitud2πR, sobre su mediatriz a la distancia

√2R.

2. Una varilla de longitud l, uniformemente cargada con densidad de carga λ, esta enel eje, y su punto medio esta en el origen. Determine el campo electrico en un puntodel eje x, con x > l/2

3. Un tramo semicircular de alambre tiene una densidad de carga λ = λo sin θ, dondeθ es cero en el punto medio del alambre. Determine el campo electrico en el centrodel cırculo.

4. Determine el campo electrico debido a un plano infinito considerando que es unconjunto de filamentos infinitos y uniformemente cargados; aplique el principio desuperposicion.

1

3. Potencial Electrico

1. Dos cargas puntuales identicas, cada una de Q = 1.00 × 10−6 C y masa m = 1.00× 10−3 gr, parten del reposo, cuando estaban separadas una distancia d = 0.100 m.¿Cual es la velocidad cuando estan muy lejos entre sı?

2. Calcule el potencial en el centro de un anillo plano plano anular de radio interior ay radio exterior b, con una densidad superficial de carga σ.

3. Un objeto tiene la forma de un cuarto de cırculo, de radio R, esta en el plano x−y.Si el objeto tiene una carga por unidad de longitud expresada por λ = λo sin θ,determine el potencial electrico en un punto P en z = h sobre el eje z

2