examen fisica c
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V= I2(R1+R2)
R1
V
I1
R1
V
I2
R2
V=R1I1
ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS
EXAMEN PARCIAL DE FÍSICA C II TÉRMINO 2005 1. Una carga puntual de 0.0462C está dentro de una pirámide. Determine el flujo eléctrico total a través de la superficie de la pirámide. ¿En cuánto cambia el flujo eléctrico si colocamos otra carga puntual de igual magnitud y de signo contrario, fuera de la pirámide?
[ ]CNmQ
Q
neto
neto
o
encneto
2
12
6
76.4745
10*85.810*0462.0
=
=
=
−
−
ε
igual permanece
0462.0
0462.0
neto
ext
enc
o
encneto
Q
Cq
Cq
µµ
ε
−==
=
2. Una batería conectada a una resistencia de R1 nos da una corriente de 2ª. La corriente se reduce a 1.6ª cuando un resistor adicional R2 =3 se añade en serie con R1 ¿Cuál es el valor de R1?
Ω=−
=
−=
+=
126.123*6.1
)(
11
21
221
21211
RR
IIRI
R
RRIRI
3. Un grupo de capacitares idénticos se conecta primero en serie y después en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión en serie. ¿Cuántos capacitores están en el grupo?
Paralelo: NCC
CCCC
CCCC
p
p
p
=
=+===
+++=
...
...
321
321
serie:
NC
C
CN
C
CCCC
s
s
s
=
=
+++=
1
...1111
321
10100
100
100
2 ==
=
=
NNNC
NC
CC sp
5cm 40cm
r2
12A
d
I2 I1
r1
PUNTO A
[ ]mNlF
lF
drrI
lF
dII
lF
o
o
6
22
227
1
21
21
10*8
)10*45)(10*40(2)10*5()12)(10*4(
2
2
−
−−
−−
=
∴=
=
=
πππ
µπ
µ
4. Un protón inicialmente en reposo, es acelerado por una diferencia de potencial de 5*105 voltios. A continuación penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme de 0.05 teslas, perpendicularmente a la dirección del movimiento de protón: a) Hallar la velocidad y la energía del protón al entrar al campo magnético. b) Hallar el radio de la órbita a)
smv
mVVq
kkVq
kW
of
fe
/10*79.721
6
2
=
=∆
−=∆
∆=
JE
E
mVVqE
19
519
2
10*8
)10*5)(10*6.1(21
21
−
−
=
=
=∆=
b)
mRR
qBmv
R
Rv
mqvB
FF cm
04.2)05.0)(10*6.1(
)10*79.9)(10*67.1(19
627
2
==
=
=
=
−
−
5. Dos hilos conductores rectilíneos, infinitamente largos y paralelos, C y C’, distan entre sí 40cm. El hilo C está recorrido por una intensidad de corriente I = 12A, dirigida de arriba hacia abajo. Si en el punto A el campo magnético es nulo, ¿Cuál es el módulo y dirección de la fuerza por unidad de longitud que aparece sobre cada conductor?
22
11
2
2
1
1
21
21
21
22
0
Irr
I
rI
rI
BB
BB
BB
oo
AA
AA
AA
=
=
=
−=
=+
πµ
πµ
Z
R
Xl -Xc 6π
6. Un transformador está constituido por dos arrollamientos de N1 = 100 espiras y N2 = 200 espiras (secundario). Si se alimenta con 125V, ¿Cuál es la tensión de salida?
VVVVNN
VNN
VV
2500)125(1002000
2211
22
2
1
2
1 ====
7. Una bobina plana de 40 espiras y superficie 0.04m2 esta dentro de un campo magnético uniforme de intensidad B = 0.1T y perpendicular al eje de la bobina. Si en 0.2 segundos gira hasta que el campo esta paralelo al eje de la bobina, ¿Cuál es la f.e.m. inducida?
V
tBA
NtQ
N
BAQ
BAQ
Q
BAQ
final
final
inicial
inicial
8.02.0
)04.0)(1.0()40(
0cos
0
º90cos
−=
−=
∆−=
∆∆−=
=
===
ε
ε
εε
8. El flujo que atraviesa una espira viene dado por m =(t2-4t)*10-1 Tm2 estando t dado en segundos. Calcule la fem inducida en función del tiempo.
21
2
10)42(
)4(
Tmtdt
ttddtdQ
N
−+−=
−−=
−=
ε
ε
ε
9. En un circuito compuesto por una resistencia R, una autoinducción L y un condensador C, todos en serie, se aplica una tensión V=310 sen 250t y la intensidad es I = 1.2 sen (250t-/6). Si la capacitancia del condensador es de 40f, calcular los valores de R y L.
6πφθθφ =−= iv
72.22330cos2.1
310
30cos
30cos
==
=
==
=
RR
IV
R
IV
ZIZV
ZR
[ ]mHLcsen
IV
L
csen
IV
L
XZsenX
ZsenXX
cl
cl
67.916
130
130
30
30
=
+=
+=
+==−
ωω
ωω