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Física II Seminario de la Semana 3 1. Una lámina plana tiene forma rectangular, con lados cuya longitud 0,400 0 m y 0,600 m. Se es de 0,40 intr introd oduc uce e la lámi lámina na en un camp campo o eléctrico uniforme con una magnitud de 75,0 N/C y cuya dirección forma un ángulo α = 20,0° con respecto al plano de la lámina. Halle la magnitud del del flu flujo elé eléctr ctrico ico a tra través de la lámina.
2. Sears-22.30 Un cubo con lados de L=0,300 m está colocado longitud L=0,300 colocado con un vértice en el origen como se muestra en la fig figura. El campo eléc eléctr tric ico o no es unif unifor orme me sino sino que que está dado por: →
E
=
3. Cons Consid ider ere e una una caja caja tria triang ngul ular ar cerr cerrad ada a que descan cansa dentro de un cam campo eléctr eléctric ico o horiz horizon onta tall de magn magnitu itud d E = 4 7,80x10 N/C , tal como se observa en la figura, calcule el flujo eléctrico a través de : a. La supe superf rfici icie e vert vertic ical al b. La supe superf rfici icie e inclin inclinad ada a c. Toda Toda la la supe superfic rficie ie de la caja
4. Cuat Cuatro ro supe superf rfici icies es cerr cerrad adas as,, S1 a S4, -2Q, Q y –Q se junto con las cargas cargas -2Q, dibujan dibujan en la figura figura.. Encuen Encuentre tre el flujo flujo eléctrico en cada superficie.
ˆ ) N / C .m ( 5, 5,00xˆ i + 3,00zk .m
a. Halle Halle el flujo flujo eléctri eléctrico co a trav través és de de cada cada una una de las las seis seis cara caras s del del cubo S1, S2, S3, S4, S5 y S6. b. Halle Halle la carga carga eléctri eléctrica ca total total en en el interior del cubo.
5. Sears-22.38 Una Una cora coraza za cond conduc ucto tora ra esfé esféri ric ca de radi radio o inte interi rio or a y radi radio o exte exterrior ior b tien tiene e una una carg carga a pun puntual tual positiva Q en su centro. La carga total de la coraza es -3Q, y está aislada de su entorno (observe la figura).
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Física II a. Deduzca las expresiones de la magnitud del campo eléctrico en términos de r desde el centro correspondiente a las regiones r
b.
9. Sears-22.61 a. Una esfera aislante de radio a tiene una densidad uniforme ρ . Si la esfera no está centrada en el origen,
b. Grafique la magnitud del campo eléctrico en función de r
eléctrico en el interior de la esfera está ρ ( r − b ) dada por E = 3ε 0
6. Sears-22.20a. A una distancia de 0,200 cm del centro de una esfera conductora con carga de radio 0,100 cm, el campo eléctrico es 480 N/C ¿Cuál es el campo eléctrico a 0,600 cm del centro de la esfera? b. A una distancia de 0,200 cm del eje de un cilindro conductor muy largo con carga de radio 0,100 cm, el campo eléctrico es 480 N/C ¿Cuál es el campo eléctrico a 0,600 cm del centro de la esfera?
si no en
→
r
→
=
b
demuestre que el campo
→
b. Una esfera aislante de radio R tiene un hueco esférico de radio a situado dentro de su volumen y centrado una distancia b del centro de la esfera, donde a
7. Una carga de 10,0μC localizada en el origen de un sistema de coordenadas está rodeada por una esfera hueca no conductora de 10,0 cm de radio. Una broca con 1,00 mm de radio se alinea a lo largo del eje z y se perfora un agujero en la esfera. Calcule el flujo eléctrico a través de la esfera. 8. Sears-22.42 Una esfera conductora sólida de radio R, que tiene una carga positiva Q, es concéntrica con una coraza aislante muy delgada de radio 2R que también tiene una carga Q. La carga Q esta distribuida uniformemente en toda la coraza aislante.
10.Una esfera conductora uniformemente cargada de 1,22 m de radio tiene una densidad de carga superficial de 8,13 2 μC/m . Utilice la ley de Gauss para: a. Hallar la carga neta en la esfera. b. Calcular el campo eléctrico en la superficie de la esfera.
a. Halle el campo eléctrico (magnitud y dirección) en cada una de las regiones 02R. b. Grafique la magnitud del campo eléctrico en función de r .
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