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Primer Parcial - 18/07/2001
Explique claramente todas las aproximaciones y suposiciones que realiza.
Problema 1: Para el circuito de la figura, a t = 0 se cierra la llave L.
a) Suponiendo R1=0, R2 = 250  y que el capacitor inicialmente se
encuentra descargado ¿Cuál es la potencia que entrega la batería y la
que disipa R4 en el instante inicial?
b) Para el régimen estacionario, determine las corrientes de cada
rama y el valor de R2, suponiendo que R1=0 y que la batería entrega
0.9 Joule en tres segundos.
c) Ahora se reemplaza el capacitor por un amperímetro de resistencia
interna 15 , determine el valor de R1 para que el ampérimero mida 0
mA. En este item considere R2= 250 .
R3
L
R4
E
R2
R5
C
R1
Datos: E=10 volt, C=5 F, R3=600 , R4=300 , R5=200 
Problema 2: Se tiene una esfera conductora infinito hueco de radios interior a y exterior b, conectado a una
batería de 10 volt (medida respecto al infinito) rodeada de una capa dieléctrica de radios interior c y exterior
d, y constante dieléctrica r. En el centro de la esfera hueca se encuentra una carga q
Datos: a=1 cm, b=2 cm, c=4 cm, d= 10 cm, q= -4 C, r = 3Determinar:
a) La expresión del campo E para todo punto del espacio en función de los datos.
b) La expresión del potencial para todo punto del espacio. Grafique V, E versus r.
c) La densidad de las cargas libres y de polarización, y su ubicación .
Problema 3: El circuito magnético de la figura está formado por un material ferromagnetico cuyo ciclo de
histeresis se indica a continuación. En el entrehierro hay aire. El bobinado 2 está abierto.
Calcular la corriente que debe circular por el bobinado 1 para que el campo magnetico en el entrehierro sea
de 0.5 Tesla. Determine la f.e.m. inducida en el bobinado 2.
B(T)
1
N2
0.5
e
N1
-8.103 -4.103


a
4.103 8.103


H(A/m)
Problema 5
a) En el gráfico inferior se encuentran los resultados que obtuvo de la experiencia demostrativa de un
capacitor de separación variable, a carga constante. Indique brevemente a que corresponde cada una de las
curvas y a que correcciones efectuadas, cuál corresponde a los valores experimentales.
Variacion con la separación entre placas de un capacitor a
carga constante
3.5
A
3
B
V(d)/V(5mm)
2.5
C
2
D
1.5
E
1
0.5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
d (mm)
11
12
13
14
15
16
17
b) Cuando trabajó con el programa Q-Field que implicaba tomar en alguna zona mayor densidad de la red?
c) Un alumno quiere verificar la primera ley de Kirchoff en los siguientes circuitos:
R1 = 4,7 M
12 V
R2 = 5,6 M
R1 = 470
12 V
R2 = 560
R2 = 3,3 M
Circuito A
R2 = 330 
Circuito B
Para verificarla utiliza un voltímetro cuya resistencia de entrada es de 10 M y lo va conectando
secuencialmente en los extremos de las baterías y de cada una de las resistencias. a) El alumno verifica la ley
de Kirchoff en cada circuito? Justifique
d) ¿Para qué se utiliza el puente de Wheatstone?. Dibuje el circuito asociado al puente. ¿Qué significa que el
puente este en equilibrio?. ¿Qué identidad se verifica en la condición de equilibrio?
Primer Parcial - 1/11/2000 - Turno: Claudia Mateo - TEMA 2
Explique claramente todas las aproximaciones y suposiciones que realiza.
1) Se tiene una esfera conductora hueca de radios interior a y exterior b con carga neta q1 y rodeada de una
capa dieléctrica de radios interior b y exterior c, y constante dieléctrica r. En el centro de la esfera se
encuentra una carga q2Datos: a=2 cm, b=3 cm, c=5 cm, q1= 2 C, q2= -5 C, r=5Determinar:
a)La expresión del campo E para todo punto del espacio en función de los datos.
b) La expresión del potencial para todo punto del espacio. Grafique V, E versus r.
c)La densidad de las cargas libres y de polarización, y su ubicación .
d) Suponga que ahora se agrega una delgada cascara metálica esférica de radio d= 10 cm (d>c) centrada con
la esfera hueca. A partir de las ecuaciones básicas (Ej: Ley de Gauss) halle la capacidad de la configuración.
e) Asumiendo ahora que en lugar de esferas se tienen cilindros infinitos de los mismos radios y con el
mismo dieléctrico, ¿cómo haría para determinar la capacidad del punto d) usando el programa Qfield?
Explique cómo formula el problema y qué cálculos realiza.
R5
L
2) Para el circuito de la figura, a t = 0 se cierra la llave L.
R1
a)Suponiendo R4=0, R5 = 350  y que el capacitor inicialmente se
R4
E
encuentra descargado ¿Cuál es la potencia que entrega la batería y la
que disipa R1 en el instante inicial?
b) Para el régimen estacionario, determine las corrientes de cada rama
R2
C
y el valor de R5, suponiendo que R4=0 y que la batería entrega 0.9
R3
Joule en dos segundos.
c)Ahora se reemplaza el capacitor por un amperímetro de resistencia
interna 10 , determine el valor de R4 para que el ampérimero mida 0 mA, (R5= 350 ).
Si usted usa el amperímetro (de clase 2) en la escala que tiene 100 mA a fondo de escala (la escala tiene en
total 50 divisiones). ¿Qué rango de valores de R4 satisfacen que la corriente por el amperímetro sea 0 mA?
Datos: E=12 volt, C=10 F, R3=400 , R1=300 , R2=200 
3)Un circuito magnético de hierro tiene una superficie transversal rectangular con 1 cm de espesor y las
dimensiones (en cm) que muestra la figura. Tiene soldada una barra AB de acero de 0.8 cm2 de sección y
28 cm de largo. Se enrollan 300 vueltas de cable sobre una de las mitades del circuito. Las permeabilidades
relativas del hierro y del acero son 150 y 250 respectivamente.
a)Determine el flujo magnético en la barra AB y el vector H en la
17
20
2
zona de las espiras, cuando circulan 4 mA por el cable. ¿Que
40
40
ocurrirá con estos resultados si el material de la barra AB es
2
A
aluminio con o?
b)¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas?
Justifique brevemente cada respuesta
iM=0 dentro del acero.
28
iiH es discontinuo al pasar de un material al otro.
B
iii- El flujo del campo magnético tiene el mismo valor en
2
ambos materiales.
4) Se tiene una espira de radio a por la que circula una corriente
I=3 A. A una distancia d (d>a) del centro de la espira se coloca,
d
como muestra la figura, un plano conductor de superficie infinita
60°
por el que circula una corriente K= 2A/m. El plano en el que está
contenida la espira y el plano conductor son perpendiculares. La
corriente K forma un ángulo de =60 ° con respecto a una dirección
a
paralela al eje de la espira.
Datos d=0.5 m, a= 0.1 m
a)Determine el campo magnético sobre el eje de la espira.
b) Suponga que la espira se puede mover libremente, ¿Qué movimiento
realizará? ¿Cuál es su posición de equilibrio?
c) Si ahora K= t2 . 10 A/(m s) (con t el tiempo) con la misma dirección que antes. Determine la f.e.m.
inducida en la espira. Si la resistencia de la espira es R= 100 , determine la corriente I inducida en ella
despreciando la autoinductancia.
K
5
I