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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA, UNI- NORTE
Problemas tipo para el primer parcial de Física II.
A. Seleccione la respuesta correcta, anotando la justificación de su escogencia.
1. Cuando se frota un peine de plástico contra el cabello, el peine y el cabello se atraen, pues
quedan con carga de distinto tipo. ¿La cantidad de carga presente en el sistema peinecabello es:
a) mayor, b) igual,
c) menor que la cantidad de carga presente antes del frotamiento?
2. El objeto A tiene una carga de + 2µC y el objeto B tiene una carga de + 6 µC. ¿Cuál de los
siguientes enunciados es cierto?
a) FAB = - 3 FBA
b) FAB = - FBA
c) 3 FAB = - FBA
3. Dos cuerpos cargados eléctricamente están separados una distancia ´d´; si la distancia se
duplica la fuerza eléctrica entre ellos:
a) Se duplica,
b) se reduce a la mitad, c) queda igual, d) se reduce a la cuarta parte.
4. Se lanza un electrón en dirección este-oeste en una región en la cual existe un campo
eléctrico uniforme cuya dirección es norte-sur; el electrón:
a) Se desviará hacia el norte, b) se desviará hacia el sur, c) sigue una trayectoria recta.
5. Se disponen cuatro cargas idénticas de magnitud Q en las esquinas de un cuadrado de lado
(2d). La intensidad de campo eléctrico en el centro del cuadrado es:
a) 4kQ/d2
b) 4kQ/(2d2)
c) 0 (cero)
d) 4kQ/(2d)2
6. El potencial en el centro del cuadrado del inciso (5) es:
a) 0 (cero) b) 4kQ/(2d) c) 4kQ/d d) 4kQ/[(√2)d]
7. Dentro de un recipiente metálico cerrado se encuentran dos dipolos eléctricos formados uno
por dos esferas con carga +q y – q, y el otro por dos esferas con carga +2q y – 2q. El flujo
eléctrico neto a través del recipiente es:
a) (4/ε0 ) N.m2/C
b) 0 (cero)
c) (6/ε0 ) N.m2/C
B. Resuelva.
1. Dos cargas puntuales de 2.00 µC se localizan sobre el eje X. una está en X = 1.00 m y la
otra en X = - 1.00 m. a) Determine el campo eléctrico sobre el eje Y en Y = 0.500 m. b)
calcule la fuerza eléctrica sobre una carga de – 3.00 µC situada en el eje Y en Y = 0.500 m.
2. Tres cargas puntuales están ordenadas como se muestra en la Figura 1. A) encuentre el
vector de campo eléctrico que crean en el origen de manera conjunta las cargas de 6.00
nC y – 3.00 nC. B) encuentre el vector fuerza sobre la carga de 5.00 nC.
Figura 1.
C. Analice y responda.
1. Un par de capacitores se conectan en paralelo mientras un par idéntico se conecta en serie.
¿Qué par sería más peligroso de manejar después de haberse conectado a la misma fuente de
voltaje? Explique.
2. Si a usted le dan tres capacitores diferentes C1 , C2 , C3 , ¿cuántas combinaciones diferentes de
capacitancia puede usted producir?
3. ¿Usted carga un capacitor de placas paralelas, lo quita de la batería y evita que los alambres
conectados a las placas se toquen entre sí. Cuando usted separa las placas, ¿las siguientes
cantidades se incrementan, disminuyen o permanecen iguales?: a) capacitancia; b) carga; c) la
intensidad de campo eléctrico entre las placas; d) diferencia de potencial; e) energía
almacenada en el capacitor.
4. Responda los cuestionamientos de la pregunta anterior, pero ahora considere que la batería
permanece conectada mientras usted separa las placas.
5. Un capacitor de placas paralelas completamente cargado permanece conectado a una batería
mientras usted desliza un dieléctrico entre las placas. ¿Las siguientes cantidades se
incrementan, disminuyen o permanecen iguales?: a) C; b) Q; c) E; d) VAB ; e) U (energía
potencial eléctrica).
D. Resuelva.
1. Un capacitor lleno de aire está compuesto de dos placas paralelas, cada una con un área de
7.60 cm 2 , separadas una distancia de 1.80 m. Si se aplica una diferencia de potencial de 20.0
V a estas placas, calcule a) el campo eléctrico entre las mismas, b) la densidad de carga
superficial, c) la capacitancia y d) la carga sobre cada placa.
2. Un grupo de capacitores idénticos se conectan primero en serie y después en paralelo. La
capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión
en serie. ¿Cuántos capacitores están en el grupo?
3. Cuando se aplica un diferencia de potencial de 150 volts a las placas de un capacitor de placas
paralelas, las placas tienen una densidad de carga superficial de 30.0 nC/m2. ¿Cuál es el
espaciamiento entre las placas?
4. Se desea fabricar un capacitor de placas paralelas con capacitancia de 2.0 nF, utilizando mica
(K = 5) como dieléctrico, de modo que pueda soportar una diferencia de potencial máxima de
3000 V; la rigidez dieléctrica de la mica es de 200 MV/m. ¿Cuál es el área mínima que
pueden tener las placas del capacitor?
5. Dos capacitores C1 = 5.00 µF y C2 = 12.0 µF están conectados en paralelo, y la combinación
resultante está conectada a una batería de 9.00 V. a) ¿Cuál es el valor de la capacitancia
equivalente?; b) ¿cuál es la diferencia de potencial a través de cada capacitor?, c) ¿cuál es la
carga almacenada en cada capacitor?; d) ¿cuál es la energía almacenada en la combinación?
6. Resuelva el problema 6, pero conectando los capacitores en serie.
7. Cuatro capacitores se conectan como se muestra en la Figura 1 siguiente; a) encuentre la
capacitancia equivalente entres los puntos a y b; b) calcule la carga en cada capacitor si Vab =
15.0 V.
8. Evalúe la capacitancia equivalente de la configuración mostrada en la Figura 2. Todos los
capacitores son idénticos y cada uno tiene una capacitancia C.
C1 = 15.0 µF, C2 = 3.00 µF,
C3 = 6.00 µF, C4 = 20.0 µF.
9. Las dos placas paralelas de un capacitor tienen una separación de 4 mm y el área de cada una
de ellas es de 0.03 m2 . El dieléctrico es vidrio (K = 7.5) y el voltaje de las placas es de 800 V.
¿Cuál es la carga en cada placa y cuál es la intensidad de campo eléctrico entre las placas?