PROBLEMAS DE ELECTROSTATICA.docx

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1. Dos cargas puntuales q1 y q2 se encuentran equidistantes del origen de coordenadas a lo largo del eje Y; Encuentre la fuerza electrostática sobre la carga q3

= 4 x10-6C colocada en el eje X, cuando: a ) q1=q2=2 x 10-6 b) q1 = 2X10-6 C, y q2 = -4 X10-6 10 C

2. una varilla cargada negativamente, se aproxima a un pequeño conductor B, descargado. a.) ¿Habrá movimiento de cargas en el cuerpo B?, b) ¿Cuál será la situación final de las cargas en B? c )¿por qué B será atraído por la varilla? d) Después que B toca a A, se observa que es repelido inmediatamente Explique.

3. Una carga puntual que está ubicada en el eje X, a una distancia x metros de otra carga Puntual q1.Calcular el trabajo que es necesario realizar para mover q2 desde X1

hasta la distancia r2 de q1 ( X2 << X1)4. Dos balones iguales llenos de helio atados a una masa de 5 gr. Flotan en equilibrio,

como se observa en la figura P-4 en cada balón hay una carga Q, encuentre dicha carga.

5. La figura P-5 muestra un hilo infinito cargado de una densidad λ. Inicialmente se coloca en reposo una partícula cargada de masa m y carga q, en el punto x=a; debido a la repulsión de coulomb la partícula llega al punto x=2a con una velocidad v. calcular λ en función de m, q y v.

6. Ocho partículas todas ellas de carga q están distribuidas en ángulos relativos de π4

, en

torno a un circulo de radio R. se pone una partícula de carga Q en el eje del semicírculo a una distancia b de su centro. Encuentre la magnitud de la fuerza sobre Q.

7. En la figura P-7 se muestra un cilindro hueco circular que tiene una carga Q uniformemente distribuida sobre su superficie. Halle el campo eléctrico en el punto P sobre el eje de dicho cilindro.

8. Se coloca una partícula de 20 mgr. En un campo uniforme dirigido hacia debajo de intensidad 1000 N/C. cuantos electrones en exceso deben colocarse en la partícula a fin de que se equilibren las fuerzas gravitacional y eléctrica.

9. La magnitud del campo eléctrico entre las placas de la figura P-9 es de 4 KN/C. ¿Cuál es la magnitud de la carga en la esfera de médula de sauco suspendida si su masa es de 3mgr.

10. La figura P-10 muestra una capa esférica de radio a y densidad superficial de carga σ , de la que se ha quitado una pequeña pieza circular de radio b (b <<a) ¿cuál es la magnitud y dirección del campo eléctrico en el centro de la abertura?

11. Una esfera conductora muy pequeña suspendida de un hilo aislante se usa para medir la intensidad de un campo eléctrico. Cuando se coloca en un campo, cuya intensidad es E0, se observa que el hilo forma un ángulo de 45°. calcular el campo E si el sistema hilo + esfera se desvía un Angulo de 37°.

12. Calcular el campo eléctrico E en el punto 0 debido a la carga distribuida uniformemente sobre la porción de anillo mostrado en la figura P-12.

13. ¿En qué punto sobre el eje de las X el campo eléctrico se anula?. Ver la figura P-13.14. Calcule el campo eléctrico en el centro O de un cascaron semiesférico de radio R,

cargado con densidad superficial de carga constante, considere R = 10 cm; q = 1 μC.

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15. Un anillo fino aislante de radio R, tiene una carga con densidad lineal: λ=λ0cos, donde λ0 es una constante positiva, ϕel ángulo azimutal. Cuál es el modulo del campo eléctrico: a) en el centro del anillo, b) en el eje de este, a una distancia x de su centro.

16. Una carga puntual Q se coloca en el vértice de un cubo de arista: a = 1 m. Calcular el flujo sobre la cara ABCD, por calculo directo y usando la ley de gauss.

17. Encuentre el campo eléctrico para los puntos internos y externos debido a un cilindro muy grande de radio R, cargado uniformemente sobre la superficie con la densidad superficial de carga σ .

PROBLEMAS: LEY DE GAUSS Y POTYENCIAL ELECTRICO.1. Se tienen dos esferas conductoras eléctricas. La interna de radio R y carga total Q, y la

externa radio interior 2R y radio exterior 3R, con carga total –Q. encuentre: a) la carga de casa una de las superficies conductoras, b) el campo eléctrico en cada una de las regiones.

2. Dada una esfera de radio R , que tiene una distribución volumétrica de cargas ρ = 0 (1 – r2/R2), siendo ρ0 constante. Encuentre el campo eléctrico dentro y fuera de la esfera.

3. Una hoja infinita de material no conductor tiene un espesor b, y una densidad volumétrica de cargas ρ . encuentre el campo eléctrico tanto en el interior como en el exterior de la hoja.

4. En la figura (P-4) se muestra una superficie cilíndrica de paredes muy delgadas, de radio R y altura H. en la base inferior del cilindro se coloca una carga puntual q. hallar el flujo eléctrico a través de la pared lateral.

5. Dado un hilo delgado de forma de un cuarto de anillo de radio R y que posee una carga Q distribuida uniformemente. Encuentre el campo eléctrico en el centro de la curvatura del anillo.

6. Se tiene una densidad volumétrica de carga ρ constante, en el casquete esférico, según la figura (P-6) hallar la diferencia de potencial entre R1 y R2.

7. Dada una esfera de radio R, que tiene una densidad volumétrica de carga ρ, uniforme encuentre el potencial en el centro de la esfera.

8. Hallar el potencial y el campo eléctrico en el centro de una esfera de radio R, que tiene una densidad superficial de carga uniforme σ.

9. El potencial debido a un disco de radio R, y que tiene una densidad superficial de carga

σ, es v V= σ2 ϵ 0

(√R2+Z2−Z), donde z es la distancia medida a lo largo del eje z que

está a lo largo del eje del disco que pasa por su centro. Encuentre el campo eléctrico de dicho punto.

10. Un cilindro de radio “a” tiene una carga por unidad de volumen ρ0. Demuestre que el potencial a una distancia r del eje del cilindro, es:

−r2

2 ; r ≤ a

V ( r)=ρ02 ϵ 0

X

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−a2

2−a2 ln r

a ; r ≥ a

Con la condición de que V (0) = 0.