Física de 6 Campo Eléctrico, Magnético

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Campo Eléctrico

Ejercicio 1

Fuerza Eléctrica – Ley de Coulomb – Campo eléctrico

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Campo Eléctrico

Ley de Gauss

Ejercicio 4

Introducción teórica y ejercicio de Ley de Gauss

Ejercicio 5

Ejercicio 6

Campo Magnético

Ejercicio 7

Dos conductores rectos y paralelos se ubican como muestra la figura. La intensidad de corriente que pasa por el conductor uno vale i1 \= 4,0 A y la intensidad de corriente que pasa por el conductor des vale i2 \= 8,5 A en los sentidos indicados. La distancia entre el conductor uno y punto P es de 1,0 cm y entre el conductor dos y este punto es 3,0 cm.

Determine módulo, dirección y sentido del campo resultante en el punto P.

Indicar si ambos conductores se atraen o se repelen y además el módulo de la fuerza magnética entre ellos.

Ejercicio 8 Campo Magnético, Fuerza conductores Paralelos

Por el conductor recto infinito A; horizontal de la figura circula una corriente de intensidad de 200 A hacia la izquierda.

El tramo de conductor recto B mide 1,0 metros de longitud y 10 gramos de masa; este se encuentra ubicado en el plano vertical y es libre de deslizarse en contacto eléctrico cpn los rieles verticales como muestra la figura.

Cuando circula por el cierta intensidad de corriente iB; queda en equilibrio a 0,010 metros por encima del conductor A.

A) Calcula y representa el campo magnético que crea el conductor A sobre la recta que contiene al conductor B.

B) Determinar el valor y el sentido de iB

Ejercicio 9

Se consideran dos regiones cuadradas, de lados a y b respectivamente donde existen campos magnéticos perpendiculares al plano de la hoja, B1 en la región ABCD y B 2 en la región EDGF. Una partícula de masa «m» y carga «q», que ingresa por el vértice A describe la trayectoria indicada y egresa por G.

a) Halle el sentido de B2 y determine la relación B1/ B2. (Los resultados deberán estar debidamente justificados)

b) Explique por qué la velocidad de egreso tiene el mismo módulo que la de ingreso

Ejercicio 10

Una partícula cargada de un pC ingresa a una región donde existe un campo magnético entrante al plano de la figura con una velocidad de 5×106 m/s y una masa de 2×10\-15 kg.

Describa la trayectoria que realiza calculando el radio de la misma sabiendo que dicha carga recibe una fuerza de 0.002 N.

Ejercicio 11

Cuál es la energía cinética de los protones que al ingresar en un campo magnético de 0.80T  describen un radio orbital 2.0 metros en dicho campo magnético?

Expresar el resultado en joules y eV

Ejercicio 12

Con qué velocidad debe un electrón atravesar una zona donde existe un campo eléctrico 6×106 N/C vertical y hacia arriba donde existe un campo magnético entrante de 1×10\-6 T

Ejercicio 13

Tres alambres muy largos y paralelos se disponen como se muestra en la figura. Conducen corrientes iguales de 25 A, y la corriente en C apunta hacia la página, mientras que las corrientes en A y en B señalan hacia fuera de la página.

a) Calcule el campo magnético en P, el punto medio entre A y C

b) Calcule la fuerza sobre una carga positiva q = e que está en el punto P y se mueve con una velocidad de 1.50 x 106 m/s, dirigiéndose hacia fuera de la página.

Ejercicio 14

2 alambres largos y rectos se cuelgan como muestra la figura. Cada alambre tiene una masa de 20gr/m. Ambos alambres llevan corrientes iguales y opuestas. Si el ángulo de equilibrio es de 8 grados, cuál es la corriente en cada alambre?

Potencial Eléctrico

Ejercicio 15

Un avión con envergadura de 30 metros vuela hacia el norte con altitud constante en una región donde el campo magnético terrestre forma 60 grados con la dirección del avión y su magnitud es de 1.24 x10\-4 T.

Si la velocidad del avión es 800km/h cuál es la diferencia de potencial entre las puntas de las alas de aluminio?

Ejercicios de Examen

Fuerza Eléctrica

Ejercicio 16

Dos esferas pequeñas tienen una carga total de 20 microC.

Cuando están separadas por una distancia de 30 cm la fuerza que ejercen entre si es de atracción y su magnitud es 16 N.

Determine la carga de cada una de las esferas

Ejercicio 17

Fuerza Eléctrica y Potencial Eléctrico

1. Hallar la Fuerza Eléctrica total sobre la carga 3

2. Calcular el Potencial Eléctrico total en el punto P

Fuerza Eléctrica Total

Ejercicio 18

Calcular la Fuerza Eléctrica total en q2; provocada por las cargas q1 y q3

Ejercicio 19

Calcula en el esquema dado en la figura siguiente; el valor y signo de la carga q2 para que el campo eléctrico total en el punto p seo 0.

Suma de Vectores

Ejercicio 20 Suma de Vectores

Ejercicios de Examen Campo Eléctrico y Campo Magnético

Ejercicio 21

Sea una región donde hay un campo uniforme, de valor 20N/C. La distancia entre A y B es de 20 cm y entre B y C de 10 cm. Una carga de 1µC es trasladada desde A hasta C.

a) Calcule el trabajo realizado por la fuerza eléctrica sobre la carga.

b) Calcule la diferencia de potencial entre A y C

c) Dibuje una línea equipotencial que pase por B

Ejercicio 22

Una partícula de masa 2.0 x 10\-20 kg, entra por M con una velocidad de 1 x 106 m/s, a una zona donde hay un campo magnético uniforme B1\=0.02 T, describiendo un cuarto de circunferencia de radio 4 cm. Al llegar al punto N ingresa a una zona de campo B2\=0.05 T.

a) Determinar la carga con su valor y signo

b) Dibujar la trayectoria de la carga en la zona B2, calculando el radio de giro.

Ejercicio 23

En un campo magnético de valor B = 3 m T, en el cual se encuentra un conductor de largo 45 cm, que transporta una corriente de intensidad i, se ubica una partícula de carga 2 nC, la cual se mueve con una velocidad de 4 x 105 m/s, con un M.R.U, paralela al conductor, como lo muestra el dibujo.

a) Determinar la fuerza que recibe el conductor por dicho campo magnético.

b) Si disminuye la intensidad de corriente: hacia donde se desviará la partícula?

Ejercicio 24

La figura muestra una lámina plana muy grande cargada y una serie de líneas equipotenciales separadas 1.0 cm una de otra.

a) Determine la densidad superficial de carga de la lámina

b) Si se libera un electrón en el punto «p» de la figura. Calcule su energía cinética al recorrer una distancia de 2.0 cm

Ejercicio 25

Dos conductores rectos de 3.0 m de longitud transportan corriente eléctrica y se encuentran ubicados paralelos y separados 4.0 cm, como lo muestra la figura. Cuando la intensidad en el conductor 1 es I1 = 6.0 A, en el punto H el campo magnético es nulo.

a) Determine la intensidad de corriente que circula por el conductor 2.

b) Existe algún otro punto en el plano donde el campo magnético sea nulo? Justifique su respuesta.

c) Determine la fuerza magnética que los conductores se ejercen mutuamente.

Ejercicio 26

Un electrón ingresa en la zona donde hay un campo magnético B1 junto con un campo eléctrico desconocido. EL electrón atraviesa dicha zona sin desviarse. Luego ingresa a la zona 2, donde hay un campo magnético B2 en donde describe una trayectoria circular de radio 0.50 mm.

a) Determine el módulo de la velocidad del electrón al atravesar cada zona y represente una posible trayectoria del mismo.

b) Hallar el campo eléctrico en la zona 1, indicando su dirección y sentido

Ejercicio 27

En los cuatro vértices de un cuadrado se colocan cuatro cargas de igual módulo, pero su signo puede ser diferente. EL punto P se encuentra en el centro del cuadrado.

Determine los posibles signos de las cargas, de manera que se cumpla que en P:

a) V = 0 y E = 0

b) E = 0 y V = 0

c) Existe alguna posibilidad que el E y el V valgan cero?

Ejercicio 28

El esquema representa dos placas infinitamente largas, cargadas uniformemente con σ1 y σ2 respectivamente, dispuestas en el plano horizontal. Una pequeña esfera, de masa m y carga q se ubica en reposo en el punto A.

1. Determine la aceleración que experimenta la carga en A.

2. Determine aplicando la Ley de Gauss el flujo a través de una esfera de 10 cm de radio con centro en la carga q.

3. Datos: σ1 = 5.3 x 10\-7 C/m2 σ2 = 7.1 x 10\-7 C/m2 m = 7.5 x 10\-4 kg q = – 3,0 µC

Ejercicio 29

Tres conductores muy largos, paralelos, transportan intensidades de igual valor.

I1 e I2 equidistan del conductor 3 siendo la distancia de 10 cm.

Se conoce el campo magnético en el punto Z (ubicado en el centro del conductor 3)

Bz = 1.4 x 10\-5T el cual es representado en la figura.

a) Determine el sentido de las intensidades I1 e I2

b) Determine el valor de las intensidades I1 e I2

Ejercicio 30

Explicar por qué se repelen dos conductores paralelos infinitamente largos cuando por ellos circulan corrientes en sentidos contrarios.

Buscar la expresión de la fuerza de repulsión

Curso de Física 6; Campo Eléctrico – Magnético – Potencial

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