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BIOELECTROMAGNETISMO
1. Dos cargas puntuales están situadas sobre el eje x positivo de un sistema de
coordenadas. La carga q1 = 1.0nC está a 2cm del origen y la carga q2 = -3nC está
a 4cm del origen. ¿Cuál es la fuerza total ejercida por esas dos cargas sobre una
carga q3 = 5nC situada en el origen?
-2.7710-5iN
2. En los vértices de un cuadrado de lado 10cm se colocan cargas de 0.05C, 0.1C,
-0.1C y -0.2C. Calcular el campo eléctrico en el centro del mismo.
-6.361010i-5.7211011jN/C
3. Una carga puntual de -5C está localizada en x = 4m, y = -2m. Una segunda
carga puntual de 12C está localizada en x = 1m, y = 2m. a) Determinar la
magnitud y dirección del campo eléctrico en x = -1m, y = 0. b) Calcular la
magnitud y dirección de la fuerza sobre un electrón situado en x = -1m, y = 0.
a) -8089.69i-10104.02jN/C
b) 1.29510-15i+1.61910-15jN
4. Un objeto pequeño con carga –4nC experimenta una fuerza hacia abajo de
510-8N cuando se coloca en un cierto punto del campo eléctrico. a) ¿Cuál es el
campo eléctrico en ese punto? b) ¿Cuál sería la fuerza que actuaría sobre un
protón colocado en ese mismo punto?
a) 12.5jN/C
b) 2.0010-18jN
5. ¿Cuál debe ser la carga (en signo y magnitud), de una partícula de masa 3.8
gramos, para que permanezca suspendida en el laboratorio al colocarla en un
campo eléctrico de magnitud 4500N/C dirigido hacia abajo?
-8.2810-6C
6. Las cargas puntuales q1 y q2 de +12nC y –12nC respectivamente, están
situadas a 0.10m de distancia entre ellas sobre el eje x. q1 está sobre el origen de
coordenadas. Calcular el campo eléctrico producido por q 1, el campo producido
por q2 y el campo total en los puntos a) sobre el eje x, 6cm a la derecha de q1; b)
sobre el eje x, 4cm a la izquierda de q1; c) a una distancia de 13cm de las dos
cargas.
a) E1a = 29956.67iN/C; E2a = -67402.5iN/C; ET = -37445.83iN/C
b) E1b = -674027iN/C; E2b = 5502.24iN/C; E1a = -61900.25iN/C
c) E1c = 2454.36i+5890.43jN/C; E2c = 2454.36i-5890.43jN/C; ET = 4908.72iN/C
7. Una carga lineal uniforme se extiende desde x = -2.5cm hasta x = 2.5cm y
posee una densidad de carga lineal  = 4.5nC/m. a) Determinar la carga total.
Hallar el campo eléctrico sobre el eje en b) y = 4cm, c) y = 12cm y d) y = 4.5m.
e) Determinar el campo en y = 4.5m suponiendo que la carga es puntual y
comparar el resultado con el obtenido en d).
a) 0.225nC
b) 1184.48N/C
c) 152.105N/C
d) 0.11N/C
e) 0.11N/C
8. Un electrón es acelerado por un campo eléctrico constante desde el reposo
hasta una velocidad de 106ms-1. Si la región de aceleración tiene 0.2m de
longitud, ¿cuánto vale el campo eléctrico?
14.215N/C
9. Existe un campo eléctrico uniforme en la región entre dos placas planas
paralelas cargadas con signos contrarios. Un electrón parte del reposo en la
superficie de la placa cargada negativamente y llega a la superficie de la placa
opuesta situada a 1.60cm de la primera en 1.510-8s. a) Encontrar la magnitud del
campo eléctrico. b) Encontrar la velocidad del electrón al llegar a la segunda
placa.
a) 807.41N/C
b) 2.13106m/s
10. Una partícula de masa m y carga positiva q se proyecta con una velocidad v
en una región donde hay un campo eléctrico uniforme E opuesto a v. ¿Qué
distancia recorrerá la partícula antes de pararse momentáneamente?
s
1 m v2
metros
2 qE
11. Un electrón se lanza con una velocidad inicial de 4106m/s dentro del campo
uniforme creado por dos placas planas paralelas enfrentadas. La distancia entre
placas es de 1cm y su longitud de 2cm. La dirección del campo es vertical hacia
abajo y el campo es cero excepto en el espacio entre las placas. El electrón entra
en el campo eléctrico equidistante de ambas placas. a) Si el electrón sale rozando
la placa superior al salir del campo, encontrar la magnitud de dicho campo
eléctrico. b) Si en lugar de un electrón, la partícula que entra en el campo
eléctrico es un protón (con la misma velocidad inicial), ¿tocará el protón alguna
de las placas?
a) 2274.41N/C
b) no toca ninguna de las placas
12. Una bolita cargada de masa m = 1g,
está suspendida de un hilo sin masa de
longitud l = 50cm en una región del
espacio donde hay un campo eléctrico E
= 10000N/C. La bolita está elevada una
altura h = 1cm con respecto a su posición
en ausencia de campo eléctrico.
Determinar el signo y la magnitud de la
carga eléctrica q de la bolita.
1.96210-7C
l
h
E
13. Se sitúa una carga puntual de 3e en el origen y una segunda carga de -2e en el
eje x a la distancia x = a. a) Dibujar la función potencial V(x) en función de x
para todo valor de x. b) ¿Para qué punto o puntos es V(x) igual a cero?
b) En x = 3a, x = 3a/5 y x = -3a/5
14. Las cargas puntuales q1 y q2 de +12nC y –12nC respectivamente, están
situadas a 0.10m de distancia entre ellas sobre el eje x. q1 está sobre el origen de
coordenadas. Calcular el potencial eléctrico producido por q 1, el potencial
producido por q2 y el potencial total en los puntos a) sobre el eje x, 6cm a la
derecha de q1; b) sobre el eje x, 4cm a la izquierda de q1; c) a una distancia de
13cm de las dos cargas.
a) V1a = 1797.4V; V2a = -2696.1V; VT = -898.7V
b) V1b = 2696.1V; V2b = -770.31V; VT = 1925.78V
c) V1c = 829.57V; V2c = -829.57V; VT = 0V
15. La plata tiene 5.8x1028 electrones libres por metro cúbico. Si la intensidad en
un hilo de plata vale 10A y el radio del alambre es de 10 -3m, ¿cuál es la velocidad
a la que se mueven los electrones?
3.4310-4m/s
16. Un cable de cobre tiene una sección transversal cuadrada de 1.8mm de lado.
El cable tiene una longitud de 5m de largo y lleva una corriente de 4.6A. La
densidad de electrones libres es de 8.51028 /m3. a) ¿Cuál es la diferencia de
potencial entre los extremos del cable? b) ¿Cuánto tiempo se requiere para que
un electrón recorra la longitud entera del cable?
a) 0.12V
b) 13.32 horas