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Academia TXUS C/ Pérez Galdós, 48 – Bilbao (Al lado de Termibús) Tfno.: 605 703 668. Problemas de examen. Campo eléctrico y Potencial. 1 Consideremos dos cortezas esféricas concéntricas. La corteza interior tiene un radio R1 y una densidad superficial de carga 1, mientras que la exterior tiene radio R2 y densidad de carga superficial 2. Utilizando la ley de Gauss, hallar el campo eléctrico en las regiones: r < R1, R1 < r < R2 , y r > R2 siendo R1= 2 cm, R2 = 5 cm, 1 = 1.5 C/m2, 2 = - 6.5 μC/m2. (1μC=10-6 C) Calcular en este caso la diferencia de potencial entre las esferas. ¿Cuál debería ser el cociente entre las densidades 1/2, y el signo relativo entre ambas para que el campo fuera cero para r > R2? ********************************************* 2 ********************************************* 3 Academia TXUS 605 703 668 ********************************************* 4 ********************************************* 1 Academia TXUS C/ Pérez Galdós, 48 – Bilbao (Al lado de Termibús) Tfno.: 605 703 668. 5 ********************************************* 6 Una esfera hueca de radio interior 3 cm y radio exterior 5 cm, contiene carga uniformemente distribuida por todo su volumen con una densidad de 4 10-5/ C/m3. En su centro hay una esfera conductora de 1 cm de radio cargada con -4 10-9 C. Obtener, razonadamente, la expresión del campo eléctrico en las siguientes regiones r < 1, 1 < r < 3 , 3 < r < 5 y r > 5. Indíquese la dirección y sentido del campo Dibujar una gráfica de la intensidad del campo en función de la distancia radial. Calcular el potencial del centro de la esfera conductora Academia TXUS ********************************************* 605 703 668 7 Dos cilindros coaxiales muy largos, uno macizo y otro hueco están cargados. El primero que tiene un radio de 2 cm y es un conductor cargado con una carga por unidad de longitud de 9 10-9 C/m El hueco de radio interior 5 cm y radio exterior 8 cm, está uniformemente cargado en todo su volumen con una densidad -4/ 10-9 C/m3. Determinar la expresión del campo eléctrico en las distintas regiones: r < 2, 2 < r < 5, 5 < r < 8, 8 < r cm. Representar el campo en función de la distancia radial Calcular la diferencia de potencial entre un punto situado en el eje y otro situado a 15 cm del mismo, a lo largo de la dirección radial. ********************************************* 8 Una placa plana, indefinida de 2 cm de espesor, está uniformemente cargada, con una densidad de carga de 2 10-8 C/m3. Obtener razonadamente, la expresión del campo eléctrico en el interior y en el exterior de dicha placa. Representar el módulo del campo eléctrico en función de la distancia a la placa. Hallar la diferencia de potencial entre el origen (plano de simetría de la placa) y un punto situado a 8 cm de dicho plano. ********************************************* 9 Dos cilindros coaxiales muy largos, uno macizo y otro hueco están cargados. El primero tiene un radio de 2 cm y está uniformemente cargado en todo su volumen con una densidad de 4/ 10-6C/m3. El hueco de radio interior 5 cm y de radio exterior 8 cm, es un conductor cargado con una carga por unidad de longitud de -9 10-9 C/m. Determinar, de forma razonada, la expresión del campo eléctrico en las siguientes regiones: r < 2, 2 < r < 5, 5 < r < 8, r > 8 cm. Representar el campo en función de la distancia radial. Calcular la diferencia de potencial entre un punto situado en el eje de los cilindros y otro situado a 15 cm del mismo, a lo largo de la dirección radial. 2