SERI IE TRES DE E FÍSICA II DIST TRIBUCIÓN D DE CARGA

SERIIE TRES DE
E FÍSICA II
DIST
TRIBUCIÓN DE
D CARGA
1. De
escribe el cam
mpo eléctrico que produce
e un disco de
e radio R, un
niformemente cargado, situ
uado en el pllano xy como
o
funciión de la posición “z”. Dem
muestra que,, cuando la posición
p
en z es considera
ablemente má
ás grande que el radio dell
disco
o, el campo elé
éctrico se aprroxima a la ex
xpresión de ca
arga puntual.
2. Un
na carga elécttrica de –50 C, se distribu
uye uniformem
mente en un alambre
a
de 20
0 m de longitu
ud.
Si el alambre se moldea
m
para adquirir la geometría
g
mostrada en la imagen, dete
ermina el vec
ctor
camp
po eléctrico en
n el punto P. El
E punto P es
s equidistante
e a cualquier segmento
s
del semicírculo.
Cuánto vale la
a diferencia de
d potencial eléctrico, con respecto al in
nfinito, en la superficie de una esfera aislante
a
(radio
o
3. ¿C
de 2 m) que está
á cargada en todo su volu
umen con un
na densidad de carga 10 C/m3? ¿Cuá
ánto vale la diferencia de
e
poten
ncial eléctrico
o, respecto a la
a superficie de
d la esfera, en
n el radio defi
finido por la mitad
m
del volu
umen de la esffera?
4. Co
onsidere el arrreglo de plac
cas infinitas mostrado
m
en la
l imagen y determine
d
la magnitud
m
dell campo eléctrrico
2
2
2
en los puntos A, B,
B C y D. 1 es
s –4 C/m , 2 es –6 C/m
m y 3 es 2 C
C/m .
na gota de agu
ua con una ca
arga de 0.3 nC
n tiene una diferencia
d
de potencial eléc
ctrico, con res
specto al infin
nito, de 500 V
5. Un
en su
u superficie. Si
S dos de esta
as gotas, con la
l misma carga y radio, se
e combinan pa
ara formar un
na sola gota esférica
e
¿Cuáll
es la diferencia de
e potencial elé
éctrico en la superficie de la
a nueva gota con respecto al infinito?
6. Co
onsidera el áttomo hidrogen
noide de He, 2He+, con el modelo de Bo
ohr, y supón que el radio del núcleo es
s 5x10-15 m y
-10
que la
l distancia del centro del núcleo al elec
ctrón es 0.15x
x10 m. Cuá
ánto vale la magnitud
m
del vector
v
campo
o eléctrico y la
a
difere
encia de pote
encial eléctric
co, con respe
ecto al infinitto, a una dis
stancia del ce
entro del núc
cleo de: A) r = 2x10-15 m.
B) r = 1x10-12 m. C)
C r = 2x10-9 m.
m
7. Un
na carga puntual se localizza en el centrro de un anilllo uniformem
mente cargado
o ( = –15 C/m). Si la carg
ga puntual es
s
15 C y el radio de
el anillo es 3 cm. Determin
na el flujo elé
éctrico que attraviesa una superficie
s
gau
ussiana esfériica definida a
1 m del
d centro dell anillo.
8. Un
na esfera aisla
ante de 10 cm
m de radio se
e carga uniforrmemente en todo su volu
umen. Si el ca
ampo eléctrico
o en la esfera
a
gauss
siana que se define a 5 cm
m del centro de
d la esfera es
e de 2000 N/
/C, ¿cuánto vale
v
la diferen
ncia de poten
ncial eléctrico,
con respecto
r
a la superficie
s
de la esfera, a un
n radio de 7 cm
c del centro de la esfera?
?
9. Un
na carga punttual de 8 C se
s coloca a 3 m de distanc
cia de un alam
mbre vertical muy largo qu
ue tiene densidad de carga
a
de 0.6 nC/m. ¿Cu
uál es la magn
nitud de la fue
erza eléctrica que se ejerce
e sobre la carg
ga puntual?
10. Un
U cilindro sólido (longitud
d de 42 cm y radio
r
de 12 cm
m) presenta una
u
magnitud
d de campo elléctrico en su
u superficie de
e
2.3x1
105 N/C. Si el
e cilindro dis
sminuye sus dimensiones a 28 cm de longitud y 8 cm de radio,, ¿cuánto valldrá el campo
o
eléctrrico en su nueva superficie
e?