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BANCO DE QUICES
CARGA Y CAMPO
LEY DE GAUSS Y POTENCIAL ELECTRICO
JOSE IVAN CARPINTERO
USUARIO: G4N05JOSE
Preguntas numéricas
1) Una esfera de 5 cm está uniformemente cargada con una densidad de carga de 1.2·10-5/π C/m3.
Calcular el módulo del campo eléctrico a una distancia r del centro, en el interior (r<5) y en el exterior (r>5) de la esfera
cargada.
A) r<5= 145000r N/C r>5 =18/r^2 N/C B) r<5= 144000r N/C r>5 = 16/r^2 N/C C ) r<5= 144000r N/C r>5 = 18/r^2 N/C
D) r<5= 143000r N/C r>5 = 17/r^2 N/C
SOLUCION
Distribución de carga con simetría esférica. El campo eléctrico tiene dirección
radial, su módulo es constante en todos los puntos de una superficie esférica
concéntrica de radio r. El flujo del campo eléctrico E a través de dicha superficie es:
FUENTE: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/problemas/electromagnetismo/gauss/problemas/gauss_problemas.xhtml
2) Calcular la intensidad en un punto de un campo eléctrico si al colocar la carga de 48uC, en el, el campo
actúa con una Fuerza F= 1.6 N.
A) 34.444 N/C B) 33.333 N/C C) 33.334 N/C D) 35.443 N/C
SOLUCION
Aplicando la ley del Coulomb el campo eléctrico es igual a:
FUENTE: http://iupsm.files.wordpress.com/2010/03/campoelectrico_resp.pdf
3) Un conductor con una carga neta de 12μC presenta una cavidad como se ilustra en la figura. Dentro
de la cavidad se encuentra una caja puesto q = − 3μC.Calcular la carga 1 q en la superficie interior
del conductor, y la carga 2 q en la superficie exterior.
A) q1= 2uC y q2= 8uC B) q1= 3uC y q2= 8.5uC C) q1= 2.3uC y q2= 9uC D) q1= 3uC y q2= 9uC
SOLUCION
En la figura se ha dibujado una superficie gaussiana dentro del
conductor, la cual encierra las cargas q1 y − q . Como dentro del
conductor el campo eléctrico es cero, al aplicar la ley de
Gauss con esta superficie resulta que:
FUENTE: http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/course/view.php?id=111
4) Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga puntual q1=12 x 10-9 C en un punto
ubicado a 10 cm. del mismo como indica la figura.
A) 1080V B) 1070V C) 1075V D) 1078V
SOLUCION
Para dar respuesta a lo solicitado debemos aplicar el cálculo del
potencial en un punto debido a una carga puntual cuya expresión
es:
y por lo tanto el valor sería:
el potencial es una magnitud escalar, por lo tanto tan sólo debe ser indicado su signo y su valor numérico.
El potencial en A vale + 1.080 V
FUENTE: claretcoromoto.files.wordpress.com/2008/11/potencial-electrico.doc
5) Calcular la diferencia de potencial entre O y P de una distribución de cargas formada por q en
(1,0) y -q en (0,1).
A) 0.7V B) 0.5V C) 1V D) 0
SOLUCION
El resultado obtenido indica que los dos puntos O y P están sobre la línea equipotencial V=0. Esto no implica que el
campo en O y en P sea nulo - que no lo es-. La situación se refleja en la siguiente figura, en la que se debe observar
que las líneas equipotenciales siempre son perpendiculares a las líneas de campo eléctrico.
En casos de distribución continua de carga el potencial eléctrico se calcula
mediante la expresión:
FUENTE: claretcoromoto.files.wordpress.com/2008/11/potencial-electrico.doc
Preguntas Conceptuales
6) Si el flujo neto del vector campo eléctrico a través de una superficie
cerrada es cero, de las siguientes afirmaciones, cuales son verdaderas:
A) La carga eléctrica dentro de la superficie es positiva.
B) El vector de campo eléctrico es cero en cualquier punto sobre la
superficie.
C) La carga eléctrica neta dentro de la superficie es cero.
D) El número de líneas de fuerza del campo eléctrico que entran a la
superficie es igual al número de líneas que salen de la superficie.
FUENTE: http://es.scribd.com/doc/87230966/2-ECAES
7) Se carga una esfera metálica sólida aislada de tierra con una carga Q.
En condiciones de equilibrio electrostático se cumple que:
A) El campo eléctrico es máximo en el centro de la esfera.
B) La carga Q se distribuye en la superficie de la esfera.
C) La diferencia de potencial entre la superficie y el centro de la
esfera es diferente de cero.
D) La componente tangencial del campo eléctrico en la superficie de
la esfera es cero.
FUENTE: http://es.scribd.com/doc/87230966/2-ECAES
8) Una carga de +2C se encuentra a 2 m de otra carga de -2C como se muestra en la
figura:
De las siguientes sugerencias que se dan para duplicar los valores de las
fuerzas, la acertada es:
A) Duplicar la distancia entre las cargas.
B) Reducir a la mitad la distancia entre las cargas.
C) Duplicar la magnitud de las dos cargas.
D) Duplicar la magnitud de una de las dos cargas.
FUENTE: http://www.pinares.edu.co/Sitio/Docs/TFIS11ABJT2PER2012.pdf
9) Una batería de tres bombillos se conecta como se muestra en la figura:
Con relación a la diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre los bornes
(extremos) de los bombillos, es correcto afirmar que en:
A) A es mayor que en B y C
B) Los tres bombillos son iguales
C) B es mayor que en A y C
D) B y C son mayores que en A
FUENTE: http://www.pinares.edu.co/Sitio/Docs/TFIS11ABJT2PER2012.pdf
10) Que establece la ley de Gauss:
A) Establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie
cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho
campo que hay en el interior de dicha superficie.
B) Establece que el flujo a través de una superficie cerrada es
diferente de cero.
C) Establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos
de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión
eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de
proporcionalidad entre estas dos magnitudes.
D) Establece que el campo eléctrico es inversamente proporcional al
flujo que circula en la superficie.
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Gauss