Download Práctica Nº2 - Laboratorio de física II

BQ202-Laboratorio de Física II para Bioquímica
Facultad de Ciencias - Instituto de Física
Repartido Nº 2 - PREGUNTAS Y EJERCICIOS
CAMPO ELÉCTRICO, POTENCIAL, EQUIPOTENCIALES
1) Con buen tiempo, es decir sin nubes de tormenta, el valor del campo eléctrico en un
punto sobre la superficie terrestre vale promedialmente 130 V/m, dirigido hacia el
centro de la Tierra. Considerando a la misma como un conductor, el valor del campo
eléctrico se puede aproximar por la expresión: E 

O
donde
 es la densidad
superficial de carga de la superficie terrestre y 0 es la permitividad del vacío. A partir
del valor de  calculado, y considerando a la tierra como una esfera conductora con
distribución de carga superficial uniforme, determine el valor de la carga terrestre
según este modelo. ¿Qué signo tiene esta carga?
Deberá averiguar el valor de 0 y del radio de la Tierra para hacer los cálculos
correspondientes.
2) Una esfera de poliestireno cubierta de una pintura conductora tiene una masa m =
(7,25 ± 0,05)× 10-3 kg y una carga de Q = 8,0 ± 0,3 µC ¿Cuánto debe valer el
campo eléctrico para equilibrar el peso de la esfera? Tome como valor de g = 9,80665
m/s2 y considere que el mismo tiene un error despreciable.
3)
Si el campo eléctrico está dado por la expresión E(r) 

r2
ˆ donde α = 4×103 Nm2/C
r
(se considera este valor como exacto), y r̂ es el versor en dirección radial, ¿cuánto vale
la diferencia de potencial entre los puntos rA = 2,00 m y rB =1,00 m?
4) Si el potencial eléctrico está dado por la expresión V(x,y) = x2y2 + 2xy3 (los
coeficientes se suponen exactos), donde los coeficientes tienen como unidades V/m 4.
¿Cuánto vale el campo eléctrico E en el punto (x = 2 m; y = 1 m)? Se considera que
los valores numéricos dados son exactos.
5) ¿Por qué en condiciones electrostáticas todos los puntos de un conductor deben estar
al mismo potencial eléctrico?
6) Se conecta una batería de V = 13,6 ± 0,3 V entre dos placas metálicas paralelas se
paradas una distancia de x = 150 ± 2 mm. ¿Cuánto vale el campo eléctrico medio
entre las placas y su error relativo?
7) Si definimos el campo eléctrico medio a través de la expresión
V V
EM  2 1 , y
x2 x1
conocemos los valores correspondientes de los errores de las variables V1, V2, x1 y
x2 ¿cuál es la expresión del error EM? ¿Cuánto vale el error relativo
E M
EM ?
V2 V
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8) Si definimos el campo eléctrico medio a través de la expresión EM 
, y
s
conocemos los valores correspondientes de los errores de las variables V1, V2 y s
¿cuál es la expresión del error EM? ¿Cuánto vale el error relativo
Preguntas y ejercicios Repartido Nº 2-2012
E M
EM ?
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