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CAPITULO 21 y 23
Prof: M. Sc. Luz Aída Sabogal Tamayo
Enero 2016
TALLER_1_2_EJERCICIOS_MODULO2
Propósito de los talleres de ejercicios: Los ejercicios son una estrategia, excusa para que el
estudiante procese la información, se de cuenta que tanto la ha comprendido, determinar límites
y alcances de los concepto, leyes, principios y procedimientos.
Metodología de trabajo (Aplicar el enfoque de solución de problemas): Se propone con esta
metodología, una nueva forma de proceder en la forma de solucionar los ejercicios, la cual debe
trascender lo meramente operativo y la mera manipulación matemática. Este nuevo enfoque
consiste en Identificar (el o los fenómenos físicos, los conceptos claves y las leyes o principios
que se deben aplicar), Plantear (hacer una modelación física del fenómeno que se va a considera
y que se va a despreciar y porque, delinear de manera rigurosa el procedimiento que se aplica);
Ejecutar (desarrollar los procedimientos con rigor y orden, justificando los asuntos más
relevantes); y Evaluar (determinar la validez de la solución hallada.
1. Se tiene una carga eléctrica distribuida uniformemente a lo largo de una varilla delgada de longitud a,
con una carga total Q (figura 1). Halle campo eléctrico generado por la varilla en: a) En el punto p, el a una
distancia x a la derecha de la varilla; b) En el punto R a una distancia y arriba del extremo derecho de la
varilla. C) si en el punto p, se coloca un electrón, cuál es la fuerza que éste siente?.
2. Supóngase que un anillo cargado, de densidad uniforma λ y de radio R, yace en el plano “xy”, como se
indica en la figura. Calcular la intensidad de campo eléctrico en un punto del eje de anillo a una distancia z
del centro (Figura 2).
Figura 1.
Figura 2.
Figura 3.
3. La figura 3, muestra una placa circular de radio R, y carga Q, distribuida uniformemente en toda su
superficie. a) Halle la carga total en la corona circular. b) Halle el campo eléctrico que produce a una
distancia p, sobre su eje de simetría.
4. Un disco delgado con un orificio circular en su centro, conocido como una corona circular, tiene radio
interno R1 y un radio externo R2. El disco tiene una densidad superficial de carga positiva en su superficie.
Ver figura 4.
a) Halle la carga total en la corona circular
b) la corona circular yace en el plano YZ con su centro en el origen, con respecto a un punto arbitrario
sobre el eje de la corona halle la magnitud y dirección del campo eléctrico.
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Figura 4
Figura 5.
5. Una barra delgada de longitud (L), (ver figura 5). Con carga Q distribuida uniforme por unidad de
longitud (λ), está a lo largo del eje y. a) Demuestre que el campo eléctrico en P, a una distancia a, de la
barra cargada, no tiene componente y la intensidad en el eje x está dado por E= 2ke λ senө/a. b) Halle la
Fuerza eléctrica que le hace a un protón que se coloco en dicho punto.
6. Considere un cascarón cilíndrico cargado uniformemente que tiene una carga total Q radio R y
altura h. Determine el potencial electrostático en un punto a una distancia d del lado derecho del cilindro,
como en la figura (Sugerencia: modele al cilindro como una colección de cargas de anillos.) Ver figura 6.
Figura 6.
7. Una línea de carga positiva se forma dentro de un semicircunferencia de radio r = 60 cm en el plano XY.
La carga en la semicircunferencia es de 30 nC. Calcule la fuerza total sobre una carga de 3μC situada en
el centro de curvatura
8. Se tiene carga eléctrica distribuida uniformemente a lo largo de los lados de un cuadrado. Dos lados
Adyacentes tienen carga positiva con una carga total +Q. Si los otros dos lados tiene carga negativa –Q en
cada uno. Cuáles son las componentes XY del campo eléctrico neto dentro del centro del cuadrado de
lado a. repita el ejercicio suponiendo que todos los lados tienen carga +Q. Ver figura 7.
Figura 7.
Figura 8.
9. Una línea de longitud l y orientada a lo largo del eje x, como en la figura, tiene una carga por unidad de
-d)/d, donde d es la distancia de la línea del origen (punto P en
16).
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