física iii - Biblioteca de la UNS

FÍSICA III
PROBLEMAS PROPUESTOS
LEY DE GAUSS Y POTENCIAL ELÉCTRICO
1.
04/10/11 UNIDAD 1, Número 2
Considere una caja triangular cerrada que
descansa dentro de un campo eléctrico, como se
muestra en la figura, de magnitud
E= 8 x 104
N/C.
Calcular el flujo eléctrico a través de la
pared vertical, la superficie inclinada y el flujo
eléctrico total.
2.
Un anillo alrededor de una esfera tiene una
densidad de carga lineal y radio a, como se
muestra en la figura. La esfera tiene una carga
puntual q en su centro y radio R. Encuentre el
flujo eléctrico a través de la esfera.
Líneas de Campo Eléctrico entre dos cilindros
a distintos potenciales.
5. Una pared no conductora tiene una densidad de
carga uniforme de 8,6 C/cm2 ¿Cuál es el
campo eléctrico a 7,0 cm frente a la pared?
3.
Una carga puntual Q se localiza arriba del centro
de la cara plana de un hemisferio de radio R.
¿cuál es el flujo eléctrico a través de la superficie
curva y a través de la cara plana? (Recuerde que
es una superficie plana).
4.
La pared de un cilindro de radio 7,0 cm 240 cm de
altura, tiene una carga distribuida en su superficie
lateral. La magnitud del campo eléctrico a 19,0
cm perpendicular a su eje es de 36,0 N/C.
Calcular la carga neta sobre la pared lateral y el
campo eléctrico a 4,0 cm perpendicular a su eje.
Presente sus problemas a tiempo. Aproveche las
oportunidades. Consulte con sus profesores de teoría y
práctica.
6. Dos láminas no conductoras infinitas son paralelas
entre si, como se muestra en la figura. La lámina
de la izquierda tiene una densidad de carga
superficial  y la lámina de la derecha un densidad
de carga superficial -. Encuentre el valor del
campo eléctrico en puntos a) a la izquierda b)
entre las dos láminas c) a la derecha de las dos
láminas.
CAPACÍTESE EN:
CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR UN
CILINDRO, UNA SUPERFICIE PLANA, UN ANILLO
Y UN FILAMENTO.
ENCUENTRE EL POTENCIAL ELÉCTRICO DE ESAS
GEOMETRÍAS.
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7. Dos cargas de 2,0 C se encuentran como se
muestra en la figura; una carga de prueba
q=1,28 x 10-18 C se ubica en el origen. a) Cuál
es la fuerza neta ejercida por las otras dos cargas
b) cuál es el campo eléctrico en el origen debido a
las cargas de 2,0 C c) Cuál es el potencial
eléctrico en el origen debido a las dos cargas de
2,0 C.
8. Demostrar que la cantidad de trabajo necesario
para agrupar cuatro cargas puntuales idénticas de
magnitud Q en las esquinas de un cuadrado de lado
s es 5,41 Ke Q2/s
9. Calcule la energía requerida para conformar el
arreglo de cargas como se muestra en la figura
donde a=0,2 m b=0,4 m y q= 6,0 C
Fig. 2 James Clark Maxwell.
Fuente: internet
11. Un dipolo se localiza a lo largo del eje y a)
En el punto P, el cual está alejado del dipolo
(r»a) el potencial eléctrico es:
𝑝𝑐𝑜𝑠𝜃
𝑉 = 𝐾𝑒
𝑟2
Donde p=2qa. Calcule la componente radial
Er
y perpendicular E del campo eléctrico
asociado b) exprese el resultado en
coordenadas cartesianas. (Investigue)
10. Calcule el potencial eléctrico en el punto P sobre
el eje de un anillo que tiene una densidad de carga
superficial
, como se muestra en la figura.
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
Prof. Francisco Risco Franco
Email: [email protected]
Referencia: Serway R y Beichner R. 2002. Física
Para Ciencias e Ingeniería Tomo II Ed. V. Mc Graw
Hill.