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UNIVERSIDAD ABIERTA INTERAMERICANA
Facultad de Tecnología Informática
ELECTROMAGNETISMO
ESTADO SÓLIDO I
TRABAJO PRÁCTICO NÚMERO 1: Medición de resistencias y tensiones
GRUPO 4A
PROFESOR:
Cingolani, Enrique y Vallhonrat, Carlos
SEDE:
Sede Centro
CURSO:
4° “A”
TURNO:
Noche
ALUMNOS:
Franco, Carlos
Franchi, Sabrina
Gimenez, Martin
Dorrego, Fiorella
AÑO:
2013
GRUPO 4A
1] Se ha señalado que la ley de Coulomb y la ley de Gravitación Universal de Newton
son similares. Señale cuáles son las diferencias. Busque y compare los valores de
ambas constantes.
La Ley de gravitación universal de Newton es una fuerza de atracción que ocurre entre dos
masas.
En cambio las fuerzas eléctricas pueden ser de atracción o repulsión y responden a la ley
de Colulomb
Ambas son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia
En la ley de Newton la fuerza es directamente proporcional al producto de las masas
En el segundo caso la ley es directamente proporcional al producto de las cargas.
2] Se electrifica una barra de plástico frotándola con lana. ¿Se habrá cargado
también la lana? ¿Qué principio fundamental está asociado con este proceso?
Hay transferencia de electrones, si un cuerpo recibe electrones adquiere carga negativa
cuando los cedo adquiere carga positiva.
A) SI
B) Principio
de
conservación
de
la
conservación de la carga. VER
energía.
En realidad, Principio de
A partir del conocimiento que tenemos de la estructura de la materia, podemos explicar la
carga de los cuerpos por la transferencia de electrones de uno a otro. Los electrones son,
en efecto, las únicas partículas cargadas que pueden cederse o aceptarse sin modificar lo
fundamental de la estructura del cuerpo sólido. El hecho de frotar un cuerpo contra otro,
provocaría un íntimo contacto entre ellos y proveería la energía necesaria para desprender
electrones de la capa de valencia, los que podrían migrar hacia el que presentara mayor
afinidad. Lógicamente el cuerpo que pierde electrones, siendo originalmente neutro,
adquirirá carga positiva y lo contrario para el otro.
4] En todos los puntos de cierta región del espacio se encuentra que se cumple lo
siguiente:
Una carga positiva de 10 µC recibe una fuerza hacia arriba de 50 N y una carga
negativa de 6 µC recibe una fuerza hacia abajo de 30 N.
a) ¿Qué conclusiones podrían sacarse sobre la existencia, o no, en dicha región de un
campo eléctrico y qué características tendría?
b)¿Qué trabajo habría que realizar sobre la primer carga para:
b1) Impedir que sea desplazada por la fuerza actuante.
b.2) Desplazarla 2 m hacia abajo.
b.3) Desplazarla un metro hacia la izquierda.
b.4) Desplazarla 3 m hacia arriba.
c) ¿Cuál es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos separados por una
distancia vertical de 0,5 m y horizontal de 1 m?
d) ¿Cuál se encuentra a mayor potencial?
a) ¿Qué conclusiones podrían sacarse sobre la existencia, o no, en dicha región
de un campo eléctrico y qué características tendría?
El campo eléctrico es uniforme, en todos lados da lo mismo.
La intensidad del campo eléctrico es:
E = F/q
E = 50N / 10 µC = 50N / 10µC = 50N / 10*10^-6 C = 5N / 1*10^-6 C = 5*10^6 V/m
E = -30N / -6µC = 5N / 1µC = 5N / 1*10^-6 C = 5*10^6 V/m
b) ¿Qué trabajo habría que realizar sobre la primer carga para:
b1) Impedir que sea desplazada por la fuerza actuante.
Trabajo(W) = Fuerza(F) * desplazamiento(Δx)
Trabajo = Fuerza N* 0m
Trabajo = 0 Joule
b.2) Desplazarla 2 m hacia abajo.
W = F * Δx * α
W = 50N * 2m * cos 180°
W = 50N * 2m * -1
W = -100 Joule
W = F * Δx * α
W = 30N * 2m * cos 0°
W = 30N * 2m * 1
W = 60 Joule
b.3) Desplazarla un metro hacia la izquierda.
W = F * Δx * α
W = 50N * -1m * cos 90
W = 50N * -1m * 0
W = 0N m = 0J
W = F * Δx * α
W = 30N * -1m * cos 90
W = 30N * -1m * 0
W = 0N m = 0J
b.4) Desplazarla 3 m hacia arriba.
W = F * Δx * α
W = 50N * 3m * cos 0°
W = 50N * 3m * 1
W = 150Nm
W = F * Δx * α
W = 30N * 3m * cos 180°
W = 30N * 3m * -1
W = -90Nm
c) ¿Cuál es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos separados por
una distancia vertical de 0,5 m y horizontal de 1 m?
E=F
Q
E = 5*10^6N
m
Distancia de A0 = 0.5m
Distancia de 0B = 1m
Diferencia de potencial para campo constante
Va0 = Lao/q = 50N * 0.5m * cos0°/ 10*10^-6C = 2.5 * 10^6 Nm/C = 2.5 * 10^6 volt
Vob= 0 porque cos 90° = 0
Vab = Vb – Va
Vab = V0b – V0a = 0 - = 2.5 * 10^6 volt = = -2.5 * 10^6 volt
d) ¿Cuál se encuentra a mayor potencial?
La carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor
al punto de menor potencial, representado en un grafico cartesiano, el punto más
cercano al eje X.
Acá no hay conductor. Se trata de comparar los potenciales
de los puntos descriptos en c). Ya que hay diferencia de
potencial, alguno de ellos tiene el valor mayor. Justificar la
respuesta que se dé.
5] En el campo eléctrico del ejercicio anterior, considere un punto cualquiera y una
dirección arbitraria:
- Referencia del punto (Ubicación Centro Dirección hacia arriba)
b) Potencial eléctrico
c)
Relacionar los resultados obtenidos con la expresión E = - dV/dx.
La relación que se puede encontrar es que el potencial eléctrico decrece en dirección donde
el campo eléctrico aumenta
La intensidad (de campo) eléctrico en una dirección dada en cualquier punto en un campo
Esto es
cierto, pero no es lo que se ve en los gráficos. Además deben
rotularse los ejes en forma correcta y completa.
eléctrico es el gradiente de potencial negativo en esa dirección en ese punto.
8] ¿Cuál de los siguientes procesos consiste en, o involucra a, una corriente eléctrica?
a) La caída de un rayo. (Si)
b) La “descarga” que recibimos a veces al bajar del auto los días secos. (Si)
c) La circulación de agua por una cañería. (Recuerde que toda la materia está
constituida por cargas eléctricas y además la molécula de agua es un dipolo
eléctrico). (No)
d) El bombardeo electrónico de la pantalla de un monitor o televisor. (Si)