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Universidad Nacional de Colombia
un
Fundamentos de Electricidad y Magnetismo
Nombre:
Nicolás
Andrés
Ladino
G 11 NL 18
Código: 1000017
Código: 200893
Fecha: nov. 25 – 2010
Examen Final CASA
Camargo
1. Capacitores en paralelo son equivalentes a un capacitor: a) menor, b) mayor, c) igual, d) óhmico
2. Resistores en paralelo son equivalentes a un resistor: a) igual, b) mayor, c) menor, d) capacitivo
3. La resistencia es proporcional a: a) resistividad x longitud/área b) resistividad x área/ longitud
c) área/ resistividad x longitud, d) Corriente x Voltaje
4. Las microondas se producen con
a) un magnetrón
b) una antena dipolar c) una antena parabólica d) un micro motor
5. Una frecuencia de las ondas de las microondas es:
a) 1 cm
b) 1000 MHz
c) 5567 Å d) 1015 Hz
6. Señale las longitudes de onda de los rayos UV:
a) 7000 Å
b)
5000 Å
c) 3000 Å
d) 1000 Å
7. Una longitud de onda de la radiación infrarroja, IR, es:
a) 7000 Å
b)
5000 Å
c) 3000 Å
d) 1000 Å
8. El producto QV de carga eléctrica por Voltaje tiene unidades de:
a)
Coulombios
b)
Voltios
c) Ohmios
d) Julios
9. El producto RXI2 de Resistencia por Corriente x Corriente tiene unidades de:
a)
V x A2
b)
V x s2
c) J/s
d) Ohmios coulombio/segundo
10. Si un protón está situado en el centro de un tetraedro regular, calcule el flujo de campo eléctrico a través
de una de sus caras. (incluya atrás procedimiento detallado).
a) 0,75 10-9 Nm2/C b) 1,75 10-9 Nm2/C c) 0,75 10-9 Nm/C d) 1,75 10-9 Cm2/N e) 4.52 10-9 N.m2/C
11. Cuando por dos alambres fluyen dos corrientes paralelas ellos:
a) se enfrían
b) no se inmutan
c) se repelen
d) se atraen
12. La Ley de Gauss para el campo magnético establece: a) la existencia de los monopolos magnéticos b) que
los monopolos magnéticos no existen c) cargas opuestas se atraen d)cargas opuestas se repelen
13. Cuál es la velocidad en m/s de un electrón que se acelera en un campo eléctrico producido por dos placas
paralelas separadas 20 cm y con una diferencia de potencial de 15000 V (incluya procedimiento detallado).
a) 72,6 106 m/s
b) 5274,6 1012 m/s
c)
5374,7 106 m/s
d) 74,7 106 m/s
2
14. Una varilla metálica de 1 metro de longitud, 5 cm de sección transversal y 3 ohmios, sus extremos se
conectan a los bornes de una batería de carro de 12 VDC. Cuál es el campo magnético a 50 cm de su eje?
a) 1.6 10-6 Wb b) 8.6 10-6 T c) 1.6 10-6 T d) 8.6 10-6 Wb (incluya atrás procedimiento detallado).
15. Un espectrómetro de masas separa las masas de un gas por ionización e interacción con un campo
magnético. El radio de deflexión de una partícula respecto a la masa esta en proporción:
a) independiente
b) inversa
c) directa
d) despreciable
16. Un campo eléctrico variando con el tiempo nos produce un/una:
a) campo magnético constante b) campo magnético variable c) corriente de hall d)efecto Hall
17. Un capacitor de placas separadas 1 mm con áreas de 10 cm2 con un ΔV=100 VDC. Cuál es la densidad de
energía que almacena su campo eléctrico? (incluya atrás procedimiento detallado).
a) 4,5 J/m2 b) 4,5 10-6 J/m3 c) 4,5 J/m3 d) 5,7 1022 J/m3 e) 4.4 10-2 J/m3
18. La antena de un celular tiene una longitud de ¼ de longitud de onda. Un teléfono tiene una antena de 8,5
cm de longitud. Calcule la frecuencia de operación de dicho teléfono. (incluya atrás procedimiento detallado).
a) 3500 MHz
b) 880 MHz
c)
2,5 GHz
d) 2,5 MHz
19. Una bobina almacena un campo magnético de 2 T. Calcule la densidad de energía almacenada en su
interior. a) 1,6 106 J/m3 b) 1,6 106 J/m3 c) 2,5 10-6 J/m3 d) 1,6 106 J/m3
20. Calcule las energías en unidades de electrones Voltios de un laser de color verde.
a) 2,5
b) 2,4 c) 2,3 d) 2,2 (incluya atrás procedimiento detallado).
h = 6,6 10-34 Js µo=4 π 10-7 N/A2 me=9,1 10-31 kg C=3 108 m/s 1e=1,6 10-19 C
Єo=8,85 10-12 C2/Nm2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nombre: Nicolás Andrés Ladino Camargo
1
a
b
c
d
e
Cal/5,0
ERRORES
2
3
4
5
6
X X
X
Código:
200893
7
8
Examen Final 1000017
9
10
11
12
X
14
G11 NL 18
15
18
X
X
X
16
X
X X
X
0,5
18
0,8
17
1,0
16
1,3
15
1,5
14
1,8
13
2,0
12
X
2,3
11
2,5
10
19
20
X X
X X X
X
X X
X
X
0,3
19
17
X
X
X
13
Nov. 26 2010
X
2,8
9
3,0
8
3,3
7
La honestidad es una inversión de largo plazo
3,5
6
3,8
5
4,0
4
4,3
3
4,5
2
4,8
1
5,0
0
10)
1.60𝑥10−19 𝐶
𝑄
∅𝜖 = ∮ 𝐸. 𝑑𝐴 = =
𝜀𝑜
∅𝜖 𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑎 =
𝐶2
)
𝑁.𝑚2
8.85𝑥10−12 (
1.81𝑥10−8
𝑁.𝑚2
𝐶
4
= 1.81𝑥10−8
= 4.52𝑥10−9
𝑁.𝑚2
𝐶
𝑁.𝑚2
𝐶
Ninguna de las respuestas en la hoja era verdadera. El flujo de Campo eléctrico es de
𝑁.𝑚2
𝐶
4.52𝑥10−9
13)
𝑈𝑖 = 𝐾𝑓 → 𝑄. 𝑉 =
1
2
𝑚. 𝑣 2 → 𝑣 =
√2.𝑄.𝑉
𝑚
=
√2∗1.60𝑥10−19 𝐶∗15000 𝑉
9.11𝑥10−31 𝐾𝑔
=
72.5𝑥106
14)
𝑉 = 𝐼. 𝑅 → 𝐼 =
𝛽 = 𝜇𝑜.
𝐼
2𝜋𝑅
=
𝑉
𝑅
→𝐼=
4𝜋𝑥10−7 (
12𝑉
→ 𝐼 = 4𝐴
3Ω
𝑇.𝑚
)∗4𝐴
𝐴
2𝜋∗0.5 𝑚
= 1.6𝑥10−6 𝑇
17)
𝐶=
𝐸=
𝑄
𝑉
𝜎
𝜀𝑜
=
𝑄
𝐴∗ 𝜀𝑜
𝑄∗𝐿
𝑉 = ∮ 𝐸. 𝑑𝑠 → 𝐸 ∗ ∮ 𝑑𝑠 → 𝐸 ∗ 𝐿 =
𝐴∗𝜀𝑜
𝐶=
𝑄
𝑉
=
𝑄
𝑄∗𝐿
𝐴∗𝜀𝑜
=
𝐴∗𝜀𝑜
𝐿
Energía de un condensador
𝑄
𝑄𝑄
𝑈 = ∫ 𝑑𝑢 → ∫0 𝑉𝑑𝑄 = ∫0
𝐶
𝑑𝑄 =
𝑄2
2∗𝐶
=
𝐶∗𝑉 2
2
1
𝐴∗𝜀𝑜
2
𝐿
= ∗
∗ 𝑉2
𝑈
𝜀𝑜 ∗ 𝑉 2
𝐶2
−12
=
= ((8.85𝑥10
) ∗ (100𝑣)2 )/(2(1𝑥10−3 )2
2
2
𝐴∗𝐿
2𝐿
𝑁. 𝑚
𝐽
= 4.4𝑥10−2 ( 3 )
𝑚
Ninguna de las respuestas de la hoja era verdadera. La densidad de energía del
𝐽
Campo eléctrico es de 4.4𝑥10−2 (𝑚3 )
18)
𝑙=
𝜆
4
→ 𝜆=𝑙∗4 →
𝑚
𝑠
𝐶 = 𝜆∗𝑓 →𝑓 =
𝐶
4∗𝑙
→𝑓=
𝑚
𝑠
4∗8.5𝑥10−2 𝑚
3𝑥108
≈ 880 𝑀𝐻𝑧
20)
La longitud de onda del rayo láser verde está entre 495nm a 570nm. Haciendo los
cálculos tenemos que:
Para 𝜆 = 495 nm
𝐸=
𝐽
𝑠
𝑚
𝑠
(6.6𝑥10−34 ( ))∗(3𝑥108 ( ))
495𝑥10−9 𝑚
∗
1𝑒𝑉
1.60𝑥10−19 𝐽
≈ 2.5𝑒𝑉
Para 𝜆 = 570 nm
𝐸=
𝐽
𝑠
𝑚
𝑠
(6.6𝑥10−34 ( ))∗(3𝑥108 ( ))
570𝑥10−9 𝑚
∗
1𝑒𝑉
1.60𝑥10−19 𝐽
≈ 2.2𝑒𝑉