Enunciado de los ejercicios

Departamento
de
Fı́sica
Fı́sica 2
Ejercicios semana 11
Profesor : Gabriel Téllez
17 - 21 octubre 2016
— Entregar por escrito los ejercicios 1 y 2 al inicio de la sección complementaria.
— Resolver en la sección complementaria los ejercicios 3 y 4, y entregarlos por escrito al final
de la clase.
Datos : Carga del protón : e = 1.60 × 10−19 C, carga del electrón : −e, masa del electrón : me =
9.12 × 10−31 kg, constante de Coulomb k = 1/(4π0 ) = 8.99 × 109 N.m2 /C2 . Factores de conversión :
1 eV = 1.60 × 10−19 J.
1. Calcular la capacitancia equivalente entre los puntos A y B para cada uno de los dos circuitos
siguientes. Dar su valor numérico para C1 = 1µF , C2 = 2µF , C3 = 0, 5µF y C4 = 5µF .
C1
C2
A
C3
C1
C2
A
B
C3
C4
B
C4
2. En el circuito de la figura se conocen las fuerzas electromotrices E y E2 , y las resistencias
R1 , R2 y R3 . Determinar en las corrientes I, I1 e I3 .
E
I1
R1
R2
I
E2
I3
R3
3. En la figura se muestra un condensador cilı́ndrico infinitamente largo. Está conformado por
dos cilindros metálicos concéntricos. El cilindro interno tiene radio R1 y el exterior tiene radio
R2 . El cilindro interno tiene una carga positiva λ por unidad de longitud y el cilindro exterior
tiene una carga opuesta −λ por unidad de longitud.
1
κ
V
−
R2
V+
P
+λ
r
−λ
R1
(a) Dibuje las lineas de campo eléctrico y calcule el campo eléctrico que crean estos dos
cilı́ndros en un punto intermedio P a una distancia r del eje con R1 < r < R2 .
(b) Calcular la diferencia de potencial eléctrico ∆V = V+ − V− entre el cilindro positivo
interno y el cilindro negativo externo.
(c) Deducir la capacitancia por unidad de longitud c = λ/∆V de este condensador.
4. En el circuito mostrado en la figura, los condensadores están inicialmente descargados. Se
cierra el interuptor SA y se deja cargar el condensador C2 .
C2
∆V
C1
SB
SA
(a) ¿Cuánto vale la carga del condensador C2 ?
Posteriormente se abre el interuptor SA y se cierra el interuptor SB , de modo que el condensador C2 se descarga parcialmente cargando ası́ el condensador C1
(b) ¿Cuánto valen ahora las cargas de los condensador C1 y C2 ?
2