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Universidad Nacional de Colombia
Fundamentos de Electricidad y Magnetismo
Nombre: Omar Hernando Ángel Otálora
Código: 261451
Código: 1000017
Fecha: - Sep
G10 NL02
15 miércoles - 2010
CASA
Primer Examen Parcial /12 puntos
Puntos:
Concepto de carga y cálculo de campo eléctrico
Se tiene un protón en el centro de un cubo de 1 cm de arista.
a. Calcule la intensidad del campo eléctrico, en N/C o V/m, en uno de sus vértices.
Ek
q
r2
1
 8.66 * 10 3 m
100
2
1.602  10 19 C
E  (8.99 * 109 Nm 2 )
 1.92 * 10 5 N
C
C (8.66  10 3 m) 2
R  ( 2 / 2) 2  0.52 
E = 1.92 *10 5 N
C
b. Calcule el potencial eléctrico en el mismo punto
V  E  r  (1.92 * 105 N ) * (8.66 * 103 m)  1.66 * 107 v
C
V = 1.66 *107 v
c. Cuántos electrones hay en un Coulomb ?
1C  1 /(1.60219 * 10
19
 6.24 * 10 electrones
1C = 6.24*1018 electrones
18
d. Calcule el campo eléctrico, en V/m, que hay entre dos placas metálicas separadas por un
dieléctrico de 1 cm de grosor y conectadas a una batería de 12 Voltios DC.
V
12V
E 
 1200 V
m
d 0.01m
2
E = 1200V
m
Puntos:
Pregunta relacionada con la Ley de Gauss
si un protón está situado en el centro de un cubo, calcule el flujo de campo eléctrico a través de una
de sus caras.
φE = Qi/ε0 = ((1,6x10-19C)/(8.854 x 10-12C2/Nm2))/6= 3,011x10-9Nm2/C
φE = 3,011x10-9Nm2/C
El conocimiento es fuente de riqueza espiritual y material, búsquelo en la biblioteca.
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Puntos:
Pregunta relacionada con el Principio de Superposición
a. Hay 6 protones, uno en el centro de cada cara un cubo de 1cm, de arista. Calcule el campo
eléctrico en el centro del cubo.
E =0
El campo eléctrico en el centro del cubo se anula con el de cada cara del
Cubo porque tienen la misma magnitud pero sentido contrario entre ellas,
Por lo tanto el campo neto en el centro es cero.
b. Calcule el potencial en el centro del cubo
2
V 
k *Q

r
(8,99 x10 9 N
m
) * (1,602 x10 19 C )
C2
 2,91x10 7 V
3
(5 x10 m )
V = 1,74 x106V
V  2,91x10 7 * 6  1,74 x10 6V
4
Cuál es la velocidad en m/s de un electrón que se acelera en un campo eléctrico
producido por dos placas paralelas separadas 20 cm y con una diferencia de potencial
de 100 V
Vq  (1.602 * 10 19 C ) * 100V 
vf 
2Vq

m
Puntos:
mv 2 f
2
2(100V )(1,602 x10 19 C )
 5,9 x106 m
31
s
9.11x10 Kg
v(m/s) = 5,9 x106 m
s
5 Marque la respuesta correcta, la Ley de Ampere relaciona:
a. Campo eléctrico y área
b. Corriente eléctrica y campo magnético
c. Campo magnético y campo eléctrico d. Campo magnético y área
Puntos:
Una varilla metálica de 1 metro de longitud, 5 cm2 de sección transversal y 3 ohmios,
sus extremos se conectan a los bornes de una batería de carro de 12 VDC
a. Cuál es la corriente, en A, que circula por ella?
Puntos:
6
V  I *R
I
V 12V

 4A
R 3
I = 4A
El conocimiento es fuente de riqueza espiritual y material, búsquelo en la biblioteca.
c. Cuál es el campo magnético que se detecta a 50 cm de distancia de la varilla
0  4x10 7
   Bds 
N
A2
0 * I

2r
N
) * 4A
N
A2
 1,6 x10 6
 1,6 x10 6 T
2 *  * 0.5m
Am
( 4x10 7
B = 1,6 x106 T
c. Cuál es la resistividad, en Ω·m, de la varilla?
l
 3
A
(3) * A (3 * 5  10 4 m 2 )


 1.5  10 3   m
l
1m
R
ρ = 1.5  103   m
Puntos
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Calificación / 5,0 0,4 0,8 1,3 1,7 2,1 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 4,6 5,0
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