Download 1) El dibujo muestra dos alambres perpendiculares que transportan

Primer Parcial 17/10/2003
Realice cada problema en hoja separada
Problema 1: El dibujo muestra dos alambres perpendiculares que transportan corrientes I1 e I2 con los
sentidos que se indican, y que son lo suficiente próximos como para considerar que son coplanares. ¿Cuál
de las siguientes situaciones describe el conjunto completo de puntos sobre los cuales el
I2
campo magnético total es cero en el plano? Justifique su respuesta.
I1
a)Un solo punto, b)Dos puntos, c)Una diagonal que pasa por la intersección de los
alambres, d)Dos diagonales que pasan por la intersección de los alambres ,
e)Una línea paralela a uno de los ejes, f)Ningún punto del plano
Problema 2: Se tiene un toroide de radio medio r y sección circular
de radio R que está formado en partes iguales, como muestra la
figura, por dos materiales ferro-magnéticos de constantes 1 y 2
respectivamente. Sobre uno de los materiales se arrollan N vueltas
de cable y se hace circular una corriente I.
Determine:
a) B, H y M dentro del toroide.
b) Si 1 es mucho más grande que 2, dibuje las líneas de B, H y M
en dibujos separados.
Problema 3: Se tiene un capacitor cilíndrico de radios a=5 cm y c=10 cm, lleno de teflón (r=2.1) desde
r=a hasta un radio r=b=7 cm (luego hay vacío). Se encuentra conectado a una batería de 10 volt.
a)Demuestre la expresión de la capacidad por unidad de longitud a partir de las leyes básicas.
Determine: b) las cargas libres por unidad de longitud, c) E, D y P dentro del capacitor, d) las densidades
de carga de polarización indicando claramente la posición en que se encuentran.
Problema 4: Justifique cada respuesta
a) Una lámina infinita (en vacío) tiene una densidad superficial de carga 10-6 C/m2 .¿Qué separación
tienen dos superficies equipotenciales entre las cuales hay una diferencia de 10 volt.
b)Si usted conoce el valor del campo E en un punto, ¿Puede calcular el potencial en ese punto?, si puede
hacerlo: ¿cómo lo halla?, si no puede hacerlo: ¿qué otra información necesita?.
c)Si el potencial es contante en una región ¿se puede decir algo respecto del campo en esa región?
d)Si la Tierra tuviera una carga neta de 1 electrón/m2 en toda su superficie, ¿cuál sería el potencial y el
campo eléctrico en un punto exterior muy cercano a ella? Radio (Tierra)6400 km, 1 e.=1.6 10-19 C.
e)Una superficie cerrada encierra un dipolo, ¿Puede determinar el flujo del campo eléctrico?, si puede
hacerlo: ¿cómo lo halla?, si no puede hacerlo: ¿qué otra información necesita?.
f)Un globo de goma está cargado eléctricamente en forma uniforme ¿El campo E dentro del globo vale
cero si: 1) el globo es perfectamente esférico, 2) el globo tiene forma de salchicha?
Problema 5: Para el circuito de la figura, en el caso de régimen
estacionario: a) escriba el sistema de ecuaciones linealmente
independiente que lo resuelva. Indique claramente la corriente de
cada rama y la cantidad de ecuaciones de nodos y mallas
independientes.
b) Como se determina la carga del capacitor? Indique que placa se
carga con carga positiva.
1= 10 V, = 20 V C=10 F.
R1=10 , R2=15 , R3=5 , R4=30 , R5=40 