Serie 2 de Ejercicios Física II Universidad Nacional Autónoma de

Serie 2 de Ejercicios
Física II
Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Química
1. ¿De qué manera la resistencia R de una sustancia Ohmica depende de la magnitud E del campo
eléctrico aplicado?
2. Existe una corriente i ini que entra a un resistor, y una corriente i fin que sale del resistor,
¿Cuál de las dos es mayor? , ¿cuál potencial es mayor? v ini o V fin
3. Si se tiene un cubo de aluminio y dos terminales de una batería, ¿cómo lo conectaría para
obtener la resistencia mínima, y cómo para la resistencia máxima?
4. ¿Es posible sacar una fotocopia en una hoja de cobre? Explique.
5. Un resistor de 15 Ω transporta una corriente de 7A cada 5 minutos, a) ¿cuánta corriente y b)
cuántos electrones pasan por el resistor en 1 segundo?
6. En un televisor de cinescopio, el haz tiene una corriente de 200 micro amperes, ¿Cuántos
electrones chocan en la pantalla cada segundo?
7. ¿Cuánto tardan los electrones en pasar del cargador a la batería de un celular, si la corriente es
de 100 A, y el alambre es de 30 mm² y el cable mide 1 m?
8. ¿Qué diámetro ha de tener un alambre de hierro para que su resistencia sea igual a otro de cobre
de 1 mm de diámetro, si ambos tienen la misma longitud?
9. Obtenga una función de la conductividad en función del tiempo de colisión de los electrones, en
el modelo microscópico (mar de electrones).
10. Dos placas metálicas paralelas tienen cargas q1 y q2 ¿esun ejemplo de un capacitor? ¿en qué
tipo de capacitores q 1>q2 ?
11. Al separar la distancia entre las placas en un capacitor de placas paralelas, la capacitancia,
disminuye aumenta, se mantiene, no se puede saber con los datos proporcionados, justifique.
12. Cuál de los siguientes arreglos de capacitores tiene mayor
capacitancia equivalente si cada capacitor tiene la misma
capacitancia. ¿Cuál requiera la máxima diferencia de potencial
para tener la misma carga?
13. Si tiene dos capacitores en los que la capacitancia de cada uno de
ellos es C1 >C2 ¿qué necesita hacer para que la carga que
almacenen sea equivalente?
14. Encuentre la capacitancia equivalente de la combinación de
capacitores
C1 =10,microFaradios , C2 =5 microFaradios y C 3=4 microFaradios.
15. Cuando se pone el interruptor S a la izquierda, las placas del
capacitor C1 adquieren una diferncia de potencial
Δ V O siC 2 y C 3 no llevan carga inicialmente, ¿cuáles son las
cargas finales q1, q2 y q 3 de los capacitores?
16. ¿Cuál es la corriente que circula por D, E y F?
3A
10A
E
F
7A
D
6A
17. Un paracaidista cae en cables de alta tensión, ¿si se sujeta de un cable se electrocutaría¿, y ¿si el
cable se rompe y cae al suelo, debe seguir
sujetándolo?
18. Calcule la resistencia equivalente del arreglo de
resistores, de la derecha.
19. Encuentre la corriente en el resistor de 20 Ohms en el
arreglo de la izquierda, y encuentre la diferencia de
potencial entre los puntos a y b
20. En el circuito de la derecha, Si se conecta la batería ¿Cuál
es la diferencia de potencial del capacitor en el arreglo de la
derecha? Y ¿al desconectar la batería cual es la diferencia
de potencial en el capacitor?
21. ¿Existen los sumideros magnéticos?
22. Un protón que se desplaza a 20° respecto a un campo megnético de 3 mT, experimenta una
fuerza magnética de 7x10−7 N, calcule la energía cinética del protón en eV.
23. Un protón se mueve a 4x10⁶ m/s a través de un campo magnético de 2 T.. y experimenta una
fuerza de 9x10−13 N, ¿Cuál es el ángulo entre el la velocidad del protón y el campo
magnético?
24. Un protón se mueve de forma perpendicular a un campo magnético B, a una velocidad de
10⁷ m/s y experimenta una aceleración de 2x1013 m/ s² en la dirección positiva de x
cuando la dirección de la velocidad es positiva en z. Determine la magnitud y la dirección en el
campo.
25. En un experimento de efecto Hall, una corriente de 3A de longitud en un conductor de 1 cm de
ancho y 4 cm de largo y 10 micras de espesor, produce un voltaje Hall (a lo ancho), de 40
microVolts, cuando el campo magnético es de 1.4 T se le aplica al material, calcule la velocidad
de deriva dlos portadores de carga, y la densidad de portadores de carga.
26. Un alambre de cobre, lleva de sur a norte una corriente de 5kA, el campo magnético de la tierra
en es lugar es de 58 microTeslas, se dirige al norte y se inclina hacia abajo 70° con la
horizontal, determine la magnitud y la dirección de la fuerza magnética en 100m del conductor.
27. Explique las analogías y las diferencias entre la ley de Biot-Savart y la ley de Coulomb
28. Hay alguna manera de crear un campo magnético que no sea haciendo que las cargas se
muevasn? De ser así, explíquelo.
29. Explique las analogías y las diferencias entre la ley de Gauss, y la ley de Ampère.
30. El campo magnético en cierto punto del planeta es de 0.4 Gauss, es horizontal y se dirige
horizontalmete hacia el norte. El campo neto es cero a 8 cm enciama de un cable largo, recto y
horizontal, calcule la corriente y su dirección.
31. Dos alambres paralelos están a una distancia de 8 cm ¿Qué corrientes han de fluir para que el
campo magnético intermedio tenga una magnitud de 300 microTeslas?
32. Un selenoide de 10cm de largo tiene un radio de 2cm, 2500 vueltas y se le hace pasar una una
corriente de 3A, Calcule el campo magnético en el interior del selenoide.
33. Utilizando la ley de Ampère, obtenga una expresión para calcular el campo magnético en un
selenoide.