Download Coloquio_1_Ley_de_Coulomb
Document related concepts
Transcript
PROBLEMAS DE ELECTROMAGNETISMO Profesorado en Física COLOQUIO Nº 1 Titular: Prof. Marcelo Julio Marinelli Ayudantes: Ing. Luis Fontana Hugo Traid Constantes de interés me = 9.1095 x 10 –31 Kg mp = 1.67261 x 10 -27 Kg mn = 1.67492 x 10 -27 Kg Ke = 8.9875 x 10 9 N. M2 / C2 E0 = 8.8542 x 10 –12 C2 /N. m2 e = 1.60219 x 10 –19 C Problema 1 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = + 1 x 10-6 C. y q2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. Rta.: F= 9 N Problema 2 Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = -1,25 x 10-9 C. y q2 = +2 x 10-5 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 10 cm. Rta.: F= -2.25x10-2 N Problema 3 Sobre los extremos de un segmento AB de 1 m. de longitud se fijan dos cargas. Una q1 =+4 x 10-6C sobre el punto A y otra q2=+1 x 10-6C sobre el punto B. a) Ubicar una tercera carga q=+2 x10-6C sobre AB de modo que quede en equilibrio bajo la acción simultánea de las dos cargas dadas. b) La ubicación correcta de q, ¿depende de su valor y signo? Rta. d= 0,67 m. Problema 4 Calcular la fuerza resultante sobre q4 q1= 3C 120є r q3=2C F= 1.0026 x 1011 N r 120є r=1m 120є q4=2C r q2=8C ø= -21º 02´ 12.28" Problema 5 Calcular el campo eléctrico de una carga puntual de 1c a una distancia de 1m. (aproximar Ke= 9x109 n/c) 1 Problema 6 Calcular el campo eléctrico en los puntos a, b y c de la figura Q1= -5 C Q2= +5 C Problema 7 En un átomo de hidrógeno la distancia entre el electrón y el núcleo es de 5.3 x 10 –11 m, calcular la relación entre la fuerza eléctrica y la atracción gravitatoria Problema 8 En la siguiente figura, calcular la carga en las esferas: 0.15 m = 5° m1 = m2 = 3 x 10 –2 Kg 0.15 m Problema 9 3 Una carga de 2C se encuentra sumergida en un campo eléctrico de 10 N/C, calcular la fuerza que experimenta la carga. (F=2x103 N) Problema 10 8 9 Calcular el valor de una carga que al estar sumergida en un campo de 10 C, experimenta una fuerza de 10 N. (q = 10C) Problema 11 En el diagrama de la figura calcular el campo eléctrico en el punto p. q1=5C 2m 1m p q2=1C 10 Rta.: F= 1.44x10 N ø= -51º 20´ 24") Problema 12 Calcular el potencial a 1m de distancia de una carga de 1C 9 Rta: V= 9x10 V. Problema 13 Calcular el campo eléctrico resultante en los puntos indicados de la figura. p2 2m q1=-1C q2=+1C p1 0,5m 10 Rta. p1: 3.2 x10 N/C 0,5m 0,5m 9 p2: 1.03 x10 N/C 2 Problema 14 -10 Un electrón y un protón forman un dipolo cuyo radio es de 2x10 m a) calcular el momento dipolar 3 b) Si este dipolo se encuentra en un campo eléctrico de 5x10 N/C y forma un ángulo de 60º, cuál será el torque? -29 Rta.: a) p=3.2 x 10 cm. b) 1.39x 10 -25 Nm. Problema 15 En el diagrama de la figura calcular la diferencia de potencial Vab. A 2m 1m B q=10C 10 Rta.: 4.5 x10 V Problema 16 En el diagrama de la figura calcular la energía potencial necesaria para llevar la carga de 10C desde el pto. "a" hasta el pto. "b". A 10C B O,5m 0,2m 1C Rta: 10 E=27x10 Nm Problema 17 Calcular la Ep de una carga de 5C cuyo potenciales de 5V Rta.: Ep=25nm. Problema 18 Calcular la resultante sobre cada fuerza puntual de la figura -2 C 1m 2 C 1m 1m -2 C Problema 19 En la figura calcular A. el campo eléctrico en el interior de las placas B. la diferencia de potencial entre los puntos a y b C. si se coloca un electrón en el interior de las placas, que fuerza experimentará? 3 1m A 0,1m 0,5m B 100 V Rta. : E=100 V/m, VAB=40V 4