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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