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UNIDAD EDUCATIVA
LICEO CRISTIANO DE GUAYAQUIL
TALLER DE ELECTRICIDAD: 6 fima
Profesor: Isaac Salinas
Ejercicio nº1
Calcula el potencial eléctrico en un punto situado a una distancia de 25 centímetros de
un conductor que tiene un exceso de carga positiva de + 3 nC. Resp 108V
Ejercicio nº2
Calcula la energía almacenada en una esfera conductora de 20 centímetros de diámetro
que tiene una carga de 5 nC. Resp 1.13x10-6J
Problema nº3
Un electrón, que se mueve con una velocidad de 6 000 km/s, penetra en un campo
eléctrico uniforme de 5 000 N/C de modo que su velocidad es paralela a las líneas de
fuerza del campo. Calcula:
a) La velocidad del electrón después de recorrer 3 centímetros.
b) El tiempo empleado en recorrer esa distancia.
Resp 9400 Km/s
3.9ns
Problema nº4
Dos cargas eléctricas de + 1 µC y + 2 µC están situadas en el vacío en los puntos A(3,
0) y B(0, 3) del plano cartesiano e inmersas en el vacío. Calcula:
a) La intensidad del campo eléctrico que crean en el origen de coordenadas.
b) La fuerza que experimenta una carga de -2 mC situada en el origen.
c) El potencial eléctrico existente en el origen de coordenadas.
d) La energía potencial que posee la carga de -2 mC.
Las distancias están expresadas en metros.
Resp a -1000i-2000j(N) b.2i +4j (N) c.9000V d. -18J
Problema nº5
Un electrón se acelera mediante una diferencia de potencial de 1000 V. Calcula:
a) La velocidad que ha adquirido.
b) Su energía.
Resp 1.87x107mt/s
1.6x10-16J
Problema nº6
Calcula la densidad superficial de carga (carga eléctrica / superficie) de un conductor
esférico de 10 centímetros de radio, situado en el aire, que tiene en su superficie un
potencial eléctrico de 1000 V.
Resp 8.83x10-8C/m2
Problema nº7
Tres cargas puntuales +q, +q y -q (q = 1 µC) se disponen en los vértices de un triángulo
equilátero de 1 m de lado. Hallar:
a) el campo eléctrico en el centro del triángulo.
b) el trabajo necesario para mover una carga de 1 µC desde el centro del triángulo hasta la
mitad del lado que une las dos cargas +q.
Rta.: 54 kN/C dirigido hacia el vértice -q; 10 mJ
Problema nº8
Se tienen cuatro cargas en los vértices de un cuadrado como se indica
en la figura, en la que Q = 410-6 C. Determinar:
c) El campo eléctrico en el centro del cuadrado.
d) El trabajo necesario para mover una carga de prueba de valor q
desde C hasta A.
Rta.: E = -5'1x106 j (N/C); W = -25'45x104 q (J)
Problema nº9
Se sitúan dos cargas de +10-6 C y -10-6 C en los vértices de
la base de un triángulo equilátero de 70 cm de lado como
se indica en la figura. Calcular:
e) a) El campo eléctrico en el vértice A.
f) b) El trabajo para mover una carga de prueba q desde A
hasta H.
(H = punto medio entre B y C).
Rta.: 18'4103 N/C; 0
+Q
A
- D
-Q
+Q
B
20 cm
C
-Q
A
35 cm
B
H
-6
+10 C
70 cm
C
-10 C
-6
Problema nº10
En la región comprendida entre dos placas cargadas, véase la figura, existe un campo
eléctrico uniforme de 2x104 N/C. Un electrón
x
_
_
_
_
_
_
_
penetra en esa región pasando "muy" cerca de la
placa positiva (punto D de la figura) con una
velocidad que forma un ángulo de 37°. La
trayectoria que describe es tangencial a la otra
v0
placa (se acerca tanto como podamos suponer,
37º
D
+
+
+
+
+
+
+
pero sin llegar a tocarla).
g) Hallar la velocidad de entrada del electrón en
dicha región.
h) ¿Cuánto tiempo necesitará el electrón para pasar rozando la placa negativa, y qué
distancia horizontal habrá recorrido dentro de esa región?
.Rta.: 31'3106 m/s, 5'3310-9 s, 0'133 m
Problema nº11
Un electrón es lanzado con una velocidad de 2.106 m/s paralelamente a las líneas de un
campo eléctrico uniforme de 5000 V/m. Determinar:
a) La distancia que ha recorrido el electrón cuando su velocidad se ha reducido a 0'5.106
m/s
b) La variación de energía potencial que ha experimentado en ese recorrido.
Resp 0.0021m
-1.68x10-18J
Problema nº12
Una esfera de 20gr y +200µC de carga se lanza horizontalmente con una velocidad
de50mt/s, según la grafica , en una región donde existe n campo eléctrico uniforme de
5000N/C por lo cual el alcance horizontal es:
Resp 6.45mt
_
5 cm
+
Problema nº13
Se tienen dos cargas eléctricas puntuales de 3 C cada una, una positiva y la otra negativa,
colocadas a una distancia de 20 cm. Calcular la intensidad de campo eléctrico y el
potencial eléctrico en los siguientes puntos: a) En el punto medio del segmento que las
une.
b) En un punto equidistante 20 cm de ambas cargas.
Resp. 54x105N/C V=0
; 675x103N/C V=0
Problema nº14
Determinar la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un campo eléctrico
uniforme para que un electrón que se mueva entre ellos, partiendo del reposo, adquiera una
velocidad de 106 ms-1 ,determinar el valor del campo eléctrico , si la distancia entre estos
dos puntos es 5 cm
Determinar energía cinética posee el electrón después de recorrer 3 cm, desde el reposo.
Resp. 56.94N/C 2.85V
2.73x10-19J
Problema nº15
Dos cargas eléctricas puntuales de valor 2 C y –2 C, se encuentran situadas en el plano
XY, en los puntos (0.3) y (0,-3) respectivamente, estando las distancias expresadas en m.
a) Determinar los valores de la intensidad del campo en el punto (0,6) y en el
punto (4,0)
b) Determinar el trabajo realizado por el campo sobre un protón cuando se desplaza
desde el punto (0,6) hasta el punto (4,0 )
Resp 1777.77N/C -864 N/C
6.4x10-16J
Problema nº16
Tres partículas con cargas idénticas están ordenadas en un triangulo equilátero si la
fuerza que ejerce cada una de las carga sobre la otra es de 1N, entonces la magnitud de
la fuerza neta ejercida sobre cualquiera de las tres cargas es.
a Fe=0
b. 0<Fe< 1N
c. Fe= 1N
d. 1N<Fe<2N
e. Fe=2N
Problema nº17
Cuatro partículas cargadas están colocadas en los vértices de un cuadrado de lado “a”,
según la grafica
Una quinta partícula con carga “q” positiva se encuentra en el punto p , por lo caul la
magnitud de la fuerza que actúa sobre la carga q es: considere f= KQq/a2
Resp (16/5√5) f
Problema nº18
En los vértices de un triángulo equilátero de 20 cm de lado se sitúan tres cargas
eléctricas, dos de ellas de +0,1µC y otra de +0,2 µC. Calcula:
a) El potencial eléctrico en el centro geométrico del triángulo.
b) La energía potencial de una carga de - 2 mC situada en ese punto.
Resp. 31300V -0.063J
Problema nº19
Dos esferas conductoras, de 10 y 20 cm de radio, respectivamente, tienen potenciales de
2000 V y 3000 V. Se conectan ambas esferas mediante un hilo conductor. Calcula:
a) La carga inicial de cada esfera.
b) La carga de cada esfera una vez que alcanzan el equilibrio electrostático tras
conectarse entre sí..
Resp a 2.22x10-8C ; 6.66x10-8C b. 2.96x10-8C ; 5.92x10-8C
Problema nº20
Un conductor esférico cargado, de 20 centímetros de diámetro, tiene un potencial de 1
000 voltios. Se pone en contacto con un segundo conductor esférico descargado de 10
centímetros de diámetro y a continuación se separan. Calcula el potencial final del
primer conductor.
Resp 666V
Problema nº21
Un conductor esférico de 24 cm de diámetro tiene una carga eléctrica de 0,2 mC.
Calcula:
a) La densidad superficial de carga eléctrica (carga / superficie) del conductor.
b) El potencial en la superficie del conductor.
c) La intensidad del campo eléctrico a una distancia de 90 cm del centro del
conductor.
d) El potencial eléctrico a esa distancia.
Resp a.1.11µc/m2 b.15000V c.2200V/m d.2000V
Problema nº22
Calcula la densidad superficial de carga de un conductor esférico de 10 centímetros de
radio, situado en el aire, que tiene en su superficie un potencial eléctrico de 1000 V.
Resp 8.83x10-8C/m2
Problema nº23
Una partícula de 2g y 20µC de carga se lanza horizontalmente hacia una región donde
existe un campo eléctrico uniforme de 400N/C Determinar la distancia máxima
horizontal que alcanza la partícula en el suelo, la velocidad de impacto y el ángulo
Resp a.7.6m 20.67m/s 75.31o
Problema nº24
En los vértices de un triángulo equilátero de 20 cm de lado se sitúan tres cargas
eléctricas, dos de ellas de +0,1mC y otra de +0,2 mC. Calcula:
a) El potencial eléctrico en el centro geométrico del triángulo.
b) La energía potencial de una carga de - 2 mC situada en ese punto.
Resp 31300V - 0.063J
Problema nº25
Un protón se dispara perpendicular a una superficie en una región donde existe un
campo eléctrico uniforme de 500N/. Determinar el valor máximo de la velocidad inicial
del protón para que este no haga contacto con la pared si la distancia entre el protón y
la pared es de 10cm.
Resp. 9.79x104m/s
Problema nº26
Cuatro cargas se ubican en los vértices de un cuadrado de lado “a” determinar el campo
en el centro del cuadrado
Resp.(-4kq√2)/a2
Problema nº27
Determinar:
a) La intensidad del campo eléctrico en el centro del lado pequeño derecho de un
rectángulo de 80,0 cm × 60,0 cm, con la distribución de cargas de la figura.
b) El trabajo para mover la carga de +2,00 nC desde el punto donde se encuentra hasta
el centro del rectángulo.
Resp -426N/C 2.55x10-8J
Problema nº28
En el siguiente grafico determinar el valor del campo en el punto P
Resp (2Kq/r2- 2kqr/(d2+r2)3/2)