CAMPO ELÉCTRICO: PROBLEMAS

CUESTIONARIO EQUIPO 6

1.- Dos partículas con cargas Q1 = 0.5 nC y Q2 = 8 nC, están separadas por una distancia de 1.2 m. En qué punto a lo largo de la recta que une las dos cargas es igual a cero el campo eléctrico total debido a ambas cargas?

E=F/q = K q1/r2 = 9x109(Nm2/C2)(0.5x10-9C)/(0.2m)2 = 112.5 N/C

E=F/q = K q2/r2 Þ 112.5= K q1/x Þ x =K q2/112.5(N/C)= 0.8m

E= K q2/(0.8)2 = 112.5 N/C X= 0.8m

ET = q1 – q2 =112.5 N/C - 112.5 N/C = 0

ET = 0



2.- Una carga puntual de + 2 nC está en el origen, y una segunda carga puntual de – 5 nC está sobre el eje de las x en x = 8 m.

F= K q1 q2/ r2 Þ 9x109 (2x10-9c)(-5x10-9c)/(8m)2

F=1.40x10-9N

a) Hallar el campo eléctrico (magnitud y dirección) en cada uno de los puntos siguientes sobre el eje de las x: i)

E=F/q = K q1/r2 carga 1 (+2nC) carga 2 (-5nC)

x = 0.2 m; ii) 9x109(2x109)/(0.2m)2 = 450 N/C
E= K (-5x10-9)/(0.2m)2= -1.12 N/C

x = 1.2 m; iii) 9x109(2x109)/(1.2m)2 = 12.5 N/C
E= K (-5x10-9)/(1.2m)2= -312.5 N/C

x = - 0.2 m. 9x109(2x109)/(-0.2m)2 = 450 N/C
E= K (-5x10-9)/(-0.2m)2= -1.125N/C


b) Hallar la fuerza eléctrica neta que las dos cargas ejercerían sobre un electrón colocado en cada punto del inciso a).

E1 – E2= 450 N/C – (-1.12 N/C) = 451.12 N/C

E1 – E2= 12.5 N/C – (-312.5 N/C) = 325 N/C

E1 – E2= 450 N/C – (-1.125 N/C) = 451.12 N/C

FLUJO ELECTRICO

CUESTIONARO: EQUIPO 7

1.- Si se aumentan todas las dimensiones de la siguiente figura, por un factor de tres, Qué efecto tendrá este cambio en el flujo eléctrico a través de la caja?
Carga positiva adentro de la caja, flujo saliente.

2.- A fin de generar la cantidad máxima de energía eléctrica, los paneles solares se instalan de modo que estén aproximadamente de cara al Sol como sea posible. Explicar en qué sentido esta orientación es análoga a la obtención del flujo eléctrico máximo a través de una superficie plana.

3.- Una hoja plana de papel con área de 0.25 m^2 está orientada de modo tal que la normal a la hoja forma un ángulo de 60º con un campo eléctrico cauniforme cuya magnitud es de 14 N/C, a) Hallar la magnitud del flujo eléctrico a través de la hoja; b) Depende de la respuesta del inciso a) de la forma de la hoja? Por que?; c) Con qué ángulo Φ entre la normal a la hoja y campo eléctrico es la magnitud del flujo a través de la hoja i) máxima? ii) mínima? Explicar las respuestas.

4.- Un cubo tiene lados de longitud L. Está colocado con un vértice en el origen como se muestra en la figura. El campo eléctrico es uniforme y está dado por E = - Bi, + Cj – Dk, donde B, C y D son constantes positivas. A) Hallar el flujo eléctrico a través de cada una de las seis caras del cubo S1, S2, S3, S4, S5, S6. b) Hallar el flujo eléctrico a través de todo el cubo.

LEY DE GAUSS

CUESTIONARIO: EQUIPO 8

1.- Cuál es el flujo eléctrico total a través de una superficie que encierra totalmente un ion litio negativo? Cómo influiría en la respuesta el hecho de que se extendiera la superficie sin dejar de encerrar el ion (y ninguna otra carga)?

2.- Se coloca una cantidad conocida de carga Q en el conductor de forma irregular que se muestra en la figura. Si se conoce el tamano y la forma del conductor, Se puede utilizar la ley de Gauss para calcular el campo eléctrico en una posición arbitraria externa al conductor?

SI PORQUE CON LA LEY DE GAUSS PODEMOS CALCULAR TANTO EL CAMPO ELÉCTRICO INTERIOR DE LA PARTÍCULA COMO EL EXTERIOR.

3.- Una superficie cerrada contiene una carga neta de -3.6 uC. Cuál es el flujo eléctrico neto a través de la superficie?, b) El flujo eléctrico a través de la superficie cerrada resulta ser de 780 N m^2/C, Qué cantidad de carga encierra la superficie?, c) La superficie cerrada del inciso b) es un cubo de con lados de 2.5 cm de longitud. Con base en la información dada en el inciso b), Es posible saber dónde está la carga dentro del cubo?. Explicar la respuesta.

SACAMOS EL RADIO DEL CUBO DIVIDIENDO EL VALOR DE LA ARISTA ENTRE 2, DESPUES DE ESO PODREMOS FACILMENTE SACAR EL CAMPO ELECTRICO APLICANDO LA FORMULA DE LA LEY DE GAUSS Y UNA VEZ OBTENIENDO ESE RESULTADO SACAREMOS EL FLUJO ELECTRICO CON LA FORMULA DE Y LISTO.

4.- En cierta región del espacio el campo eléctrico E a) es uniforme. Utilizar ley de Gauss y verificar que esta región de espacio debe ser eléctricamente neutra; es decir, la densidad volumétrica de carga ρ debe ser cero, b) Es cierta esta aseveración a la inversa; es decir, que en una región del espacio donde no hay carga E debe ser uniforme? Explicar la respuesta.

NOS PIDEN QUE SAQUEMOS EL CAMPO ELECTRICO Y COMO NO TENEMOS LA CARGA PERO TENEMOS EL RADIO Y EL FLUJO, PODEMOS USAR LA FORMULA DEL FLUJO ELECTRICO PARA DETERMINAR EL CAMPO ELECTRICO Y UNA VEZ DETERMINADO DESPEJAREMOS LA Q EN LA FORMULA Y OBTENDREMOS EL RESULTADO.