Circuitos Eléctricos

Ing. Víctor A Araujo Práctico Nº 1- Electrostática 2013

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1. Se localizan tres cargas ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero. Calcúlese la fuerza eléctrica neta sobre la carga de 7 (µc)Sol: 0,8727 N, 330º

2. En la figura se muestran tres cargas puntuales idénticas, cada una de masa “m = 10 (g)” y carga “q” que cuelgan de tres cuerdas. Determine el valor de “q”. El largo de la cuerda “L” es 20 (cm) y el ángulo “Θ” es 20º. a) Considere el problema sin la carga central y b) con la carga central según el esquema. La aceleración de la gravedad es g = 9.8 (m/s2)

3. Un objeto que tiene una carga neta de 24 (µC) se coloca en un campo eléctrico uniforme de 610 N/C dirigido verticalmente. ¿Cuál es la masa de este objeto si "flota" en el campo? Establezca la diferencia para cargas de distinto signo.Sol. 1,49 g

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4. Un electrón y un protón se ponen en reposo en un campo eléctrico de 520 (N/C). Calcule la velocidad de cada partícula 48 ns (nanosegundo) después de liberarlas Sol. Vp = 2.391,5 m/s, Ve = -4.389.715,67 m/s

5. La fuerza electrostática entre dos iones semejantes que se encuentran separados por una distancia de 5 x 10-10

m es de 3,7 x 10-9 N. ¿Cuál es la carga de cada uno de los

iones?. ¿Cuántos electrones faltan en cada uno de los iones? Sol. 3,2 x 10-19 C; Sol: Dos.

6. Dos pequeñas esferas están cargadas positivamente y la suma de las cargas es 5 x 10-5

C. ¿Cómo está distribuida la carga total entre las esferas, si la fuerza repulsiva entre ellas es de 1 N cuando las esferas están separadas 2m? Sol. 1,2 x10-5 C y 3,8 x 10-5 C

7. Si q = 4 x 10-6 ( C ) y a = 0.2 (m). Calcular la magnitud y la dirección de E en el punto P de la figura:

Sol: 3,62 x 106 / 45º(N/C)

8. ¿Cuál es la aceleración de un electrón en un campo eléctrico uniforme de 1 x 106

(N/C)?. ¿Cuánto tiempo transcurre, si parte del reposo, para que su rapidez sea un décimo de la velocidad de la luz? Sol. 1,8 x 1017 m/s2, 1,7 x 10-10 s

9. La carga de un electrón es de -1,6.10-13 μ C y se mueve en torno a un protón de carga igual y positiva. La masa del electrón es de 9.10-28 g y esta a una distancia de 0,5.10 -8 cm. Se pide encontrar:

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a) La fuerza centrípeta que opera sobre el electrón.b) La velocidad del electrón.c) La frecuencia de revolución (frecuencia del electrón).

10. Una pequeña esfera de masa 0,3 (g) cuelga de un hilo entre dos láminas separadas 5 (cm). La esfera tiene una carga de  6 x 10-9 ( C ). ¿Qué diferencia de potencial entre las láminas hará que el hilo forme un ángulo de 30º con la vertical?

11. Calcular el potencial en el punto A debido a la acción de las cargas q1 = -3 x 10 -8 C y q2 = 6 x 10-8 C posicionados como se indica en la figura.

12.  El potencial a una cierta distancia de una carga puntual es de 600 ( v ). y el campo eléctrico de 200 (N/C)     a) ¿Cuál es la distancia a la carga puntual?    b) ¿Cuál es el valor de la carga?

13. Dos cargas puntuales q1=12 x 10-9 ( C ) y q2=-12 x 10 -9 C están separadas 10 (cm). como muestra la figura. Calcular la diferencia de potencial entre los puntos ab, bc y ac.

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14. Un campo eléctrico uniforme de valor 200 (N/C) tiene la dirección x positiva. Se deja en libertad una carga puntual Q=3 (mC) inicialmente en reposo y ubicada en el origen de coordenadas.      a) ¿Cuál es la energía cinética de la carga cuando está en la posición x=4 (m)?     b) ¿Cuál es la variación de energía potencial eléctrica de la carga desde x=0 (m) hasta x=4 (m)?     c) ¿Cuál es la diferencia de potencial V(4m) - V(0m)?

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