Download un Universidad Nacional de Colombia Código: 1000017 G NL

un
Universidad Nacional de Colombia
Fundamentos de Electricidad y Magnetismo
Nombre:
Edna J. Molina Bacca
Código:02244979
Código: 1000017
G
NL
Fecha: - marzo - 2011
CASA
Primer Examen Parcial 20%
1. Qué es un electrón voltio?
Un electrón Voltio es una cantidad de energía que relaciona una diferencia d potencial de un voltio con la
aceleración que toma un electrón gracias a dicha diferencia.
1eV=1V*1e
Como 1J=1Vx1Coulomb
1e=1,6x10^-19
Entonces
1J=6,25 x10^18 eV
2. Cuál es la relación de Teslas y Gauss
1 Tesla = 10000 Gauss
O
1 x 10^-4 Teslas = 1 Gauss
3. Qué entiende por una corriente de desplazamiento?
Teniendo en cuenta que matemáticamente se define como:
Donde es corriente de desplazamiento, se puede afirmar que es una cantidad que relaciona la variación
del campo eléctrico en función de la variable tiempo.
4. En un capacitor de placas paralelas separadas D cm y conectadas a una diferencia de potencial
de V voltios DC. Calcule la velocidad de una partícula cargada P si esta parte de la placa de
potencial máximo a la placa de mínimo potencial.
(D=10 cm, V=10V, P= un electrón)
Calcule:
a. el Campo eléctrico E entre las placas
b. Deduzca una expresión funcional V(x) del potencial y la distancia donde se vea
claramente el Potencial
Teniendo en cuenta que al comenzar el recorrido el voltaje es igual al voltaje de la fuente Vf, en la
mitad del recorrido es Vf/2 y al final del recorrido es igual a cero. Supongo que la relación entre
distancia de recorrido y voltaje estará dada por:
m=(Vf-0)/(0-d)
tenemos que m es igual:
m= -Vf/d
m(X-Xo)=Y-Yo
m(X-d/2)=y-Vf/2
al reemplazar m en la ecuación anterior:
-Vf/d(x-d/2)=y-Vf/2
-Vfx/d+Vf=Y=V(x)
Esta ecuación cumple con los parámetros dados, x es igual a la distancia de recorrido, Vf es el voltaje
de la fuente y d es igual a la distancia entre las placas.
c. la energía cinética cuando P llega a la otra placa
i. en eV (electrón-Voltios)
ii. en Julios
Vq=E
10V*(1.6x10-19c)= 1,6x10-18J=10eV
d. la aceleración de P durante su viaje
2ax= Vf2-Vi2
como Vi=0
despejamos y obtenemos que a= Vf2/(2x)
entonces a=(3.512523x1012)/(2*0.1)=1.75x1013m/s2
e. el tiempo de recorrido que toma en llegar a la placa destino
como Vf=Vi+at
Vf=at
Vf/a=t=1,067x10-7s
f.
la velocidad de llegada cuando P alcanza la placa de mínimo potencial
i. en m/s
por la ley de conservación de la energía sabemos que mv2/2= Vq
despejando la velocidad obtenemos que V= 1,87 x106 m/s.
ii. en km/h
6,748 x106Km/h
5. Dado un cable eléctrico por el cual circula una corriente I (A) calcule el campo magnético a una
distancia de 10 cm.
Como B =Mo/(2πr)I
Reemplazando obtenemos que B= 2x10-6 T
6. Cuál es el campo magnético en el Ecuador de la superficie de la Tierra?
a. En Gauss=0,35 G
b. En Teslas =35µT
7. Cuál es la corriente I (A) que debe circular por un alambre para que produzca un campo
magnético igual al terrestre a una distancia de10 cm?
Como B =Mo/(2πr)I
Despejando obtenemos que I= 15A
8. Por qué circula corriente por un conductor cuando se le aplica un voltaje?
Por la diferencia de potencial entre dos puntos, esto está relacionado con el gradiente, el
flujo de ¨protones¨, ya que estos se mueven hacia el lugar dónde hay carencia de los
mismos generando un flujo, aunque en realidad son los electrones moviéndose en sentido
contrario, esto no sólo se ve en la física , en la célula es un mecanismo recurrente para
poder suplir la necesidad de sustancias externas a la misma.
9. Cuando un conductor se calienta por efecto de una corriente eléctrica es por la Ley de:
Ley de Joule
10. Qué Ley enuncia que un conductor caliente emita electrones?
Ley de Richardson