EJERCICIOS RESUELTOS DE ELECTROSTATICA - Nelson y Any

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(
ING. LIMAS AMORIN CESAR
) (
FISICA II
) (
Universidad Nacional Del Centro Del Perú
 
 
Facultad De Industrias Alimentarias
)
 ““Año de la Consolidación Económica Y Social Del Perú”
 (
EJERCICIOS RESUELTOS DE ELECTROSTATICA
)TEMA
CÁTEDRA		 : FISICA II	
CATEDRÁTICO		: Ing. LIMAS AMORIN, Cesar
ALUMNOS		 : Cueva Rutte Nelson
 Huamán Condori Luz
 Ramos Capani Wilder 
 Rojas Guerrero Max
 Taipe Quispe Lucy 
 Villegas Sotomayor, Mavia 	
SEMESTRE		 : III
 (
Huancayo – Perú
2010
 
)
1. Considere tres cargas de 3uC, ubicadas en los tres vértices de un cuadrado de 1m de lado, determine el campo eléctrico resultante en el punto P; en forma escalar y vectorial. 
SOLUCION:
Forma escalar:
ET= E1+ E2+E3 ; 
 
Campo resultante total:
Forma vectorial:
2. En los vértices de un triangulo equilátero de 2m de lado se sitúan las cargas q1=2nC; q2=1nC y q3=2nC. De acuerdo con la figura mostrada; teniendo en cuenta que el medio es el vacio. Calcular la intensidad de campo eléctrico en el centro del triangulo punto en el q se sitúa en el origen de coordenadas. 
 SOLUCION:
E1= =
E2= 
 E3= 
3. En tres esquinas consecutivas de un cuadrado se fijan tres cargas puntuales de +2q, -q y +2q, respectivamente ¿Qué carga hay que colocar en el cuarto vértice para que la intensidad de campo eléctrico en el centro del cuadrado sea nula. 
SOLUCION:
ET= E1+ E2+E3=0
E1= =
 E2= =
E3= =
E4= =
Como tiene que ser nula:
4. En una región del espacio existe un campo gravitatorio uniforme, vertical y dirigido hacia debajo de intensidad g=9.81 m/s2. También entre un campo eléctrico de intensidad 2,5x105 N/C. en un punto de esta región se sitúa una gota de aceite de 4,6x10-3Kg de masa y con una carga neta negativa permaneciendo en reposo en dicho punto. 
SOLUCION:
a) 
 + + + + + + 
 
 
 mg 
 
· - - - - - 
b) 
c) 
5. Dos cargas puntuales de +2 y +3 nC están situadas en las posiciones (0,1) y (0,-1)m, respectivamente. El medio es el vacío. Calcular: 
SOLUCION:
a) 
b) 
 =
c) 
6. El potencial a una cierta distancia de una carga puntual es 600V, y el campo eléctrico es 200 C/N. 
 SOLUCION:
a) La distancia de la carga puntual es:
b) El valor de Q es:
7. Un protón pasa del punto “A” al punto “B” bajo la influencia única del campo eléctrico, perdiendo velocidad al hacerlo desde Va = 3x104 m/s hasta Vb = 3x103 m/s. ¿Cuál es la diferencia de potencial eléctrico entre los dos puntos?
SOLUCION:
 + -
 + -
 + - 
La diferencia de potencia:
8. La densidad de carga sobre la superficie de una esfera conductora es 8.85x10-7 C/m2 y la intensidad del campo eléctrico en un punto situado a 2 m de la superficie en un punto de la esfera esa 3.6x104 N/C. determine el radio de la esfera.
SOLUCION:
Reemplazando (2) en (1) :
9. La línea infinita de la figura tiene densidad de carga de 4C/m. Calcular el flujo eléctrico que atraviesa el cilindro cerrado de radio b de 2 cm y de longitud L de 1 m
SOLUCION:
El flujo eléctrico es:
Ahora (b) en (a)
10. Se colocan cargas q1=6.0x10-5 C y q2=-4.00x10-4C en reposo y a 0.15 m de distancia ¿Cuánto trabajo debe efectuar un agente externo para mover lenta y uniformemente las cargas hasta que queden a 0.4 m de distancia?
SOLUCIÓN:
11. Un sistema de tres cargas puntuales está formado por +1, -2, +2 nC en las posiciones (0,1), (0,-1) y (-1,0) m respectivamente. El medio es el vacío. Calcular: 
SOLUCION:
a. La intensidad del campo electrostático en el punto A(0.0) m
b. El potencial electrostático en el punto A
c. La energía potencial electrostática del sistema de tres cargas
d. El trabajo necesario para llevar una cuarta carga de 0.5 nC desde el infinito al punto A ¿Qué agente debe realizar el trabajo?
e. La energía potencial electrostática de la cuarta carga en el campo originado por el sistema de tres cargas
f. La energía potencial electrostática del sistema de cuatro cargas ¿Qué relación existe entre este resultado y los obtenidos en los apartados c) y e)?
12. Alrededor de una partícula Q fija en el punto P gira otra partícula de masa m y carga-q con velocidad constante en un círculo de radio “a”. Calcular el trabajo que debe entregar un agente externo para aumentar el radio a un valor “a”. Calcular el trabajo que debe entregar un agente externo para aumentar el radio a un valor “b”. (Desprecie el peso de “q”).
SOLUCION: