Taller Ley de Gauss

TALLER LEY DE GAUSS FISICA II INGENIERIA M.Sc(c) Nilzon Montaña Quintero 1.

Considere una caja triangular cerrada en reposo dentro de un campo eléctrico horizontal con una magnitud E=  7.80x10 4  N/C, como se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de a) la superficie rectangular vertical, b) la superficie inclinada, y c) la superficie total de la caja.

2.

Una pirámide de base horizontal cuadrada, de 6.00 m de lado, y con una altura de 4.00 m está colocada en un campo eléctrico vertical de 52.0 N/C. Calcule el flujo eléctrico total que pasa a través de las cuatro superficies inclinadas de la pirámide.

3.

El campo eléctrico eléctric o presente en la superficie total de una cubierta esférica delgada de 0.750 m de radio tiene un valor de 890 N/C y apunta radialmente hacia el centro de la esfera. a) ¿Cuál es la carga neta en el interior de la superficie de la esfera? b) ¿Qué se puede concluir en relación con la naturaleza y distribución de la carga en el interior de la cubierta esférica?

4.

Una carga puntual Q=5.00 mC se localiza en el centro de un cubo de arista L=0.100 m. Además, simétricamente alrededor de Q, como se muestra en la figura, existen otras seis cargas puntuales idénticas q =-1.00 mC. Determine el flujo eléctrico a través de una de las caras del cubo.

5.

Una carga puntual positiva Q está en el centro de un cubo de arista L.  Además, otras seis cargas puntuales negativas idénticas _ q están colocadas simétricamente alrededor de Q como se muestra en la figura. Determine el flujo eléctrico através de una de las caras del cubo.

6.

Una carga lineal infinitamente infinita mente larga tiene carga uniforme por cada unidad de longitud l y se localiza a una distancia d del punto O, como se muestra en la figura. Determine el flujo eléctrico total a través de la superficie de una esfera de radio R con centro en O como resultado de la carga lineal. Tome en cuenta cuando R ˂ d y R ˃ d .

7.

Una esfera hueca no conductora sin carga, con un radio de 10.0 cm, rodea una carga de 10.0 mC localizada en el origen de un sistema de coordenadas cartesiano. Una broca de radio 1.00 mm es alineada a lo largo del eje de las z y se hace una perforación en la esfera. Calcule el flujo eléctrico a través de la perforación.

8.

Una carga de 170 mC está en el centro de un cubo con una arista de 80.0 cm. Sin cargas en los alrededores a) Determine el flujo a través de cada una de las caras del cubo. b) Encuentre el flujo a través de la superficie total del cubo. c) ¿Qué pasaría si? ¿Cambiarían sus respuestas a los incisos a) y b) en caso de que la carga no estuviera ubicada en el centro? Explique por qué.

9.

Una partícula con una carga de -60.0 nC está colocada en el centro de una cubierta esférica no conductora con un radio interior igual a 20.0 cm y un radio exterior de 25.0 cm. La cubierta esférica tiene una carga con una densidad uniforme de -1.33 mC/m3. Un protón se mueve en órbita circular justo en el exterior de la cubierta esférica. Calcule la rapidez del protón.

10.  Una

cubierta cilíndrica con un radio de 7.00 cm y longitud de 240 cm tiene una carga con distribución uniforme sobre su superficie curva. La magnitud del campo eléctrico en un punto que está a 19.0 cm radialmente hacia afuera de su eje (medido a partir del punto medio de la cubierta) es de 36.0 kN/C. Determine a) la carga neta sobre la cubierta y b) el campo eléctrico que existe en un punto a 4.00 cm del eje, medido radialmente hacia afuera del punto medio de la cubierta.

11. Determine

la magnitud del campo eléctrico en la superficie de un núcleo de plomo208, que contiene 82 protones y 126 neutrones. Suponga que el núcleo de plomo tiene un volumen igual a 208 veces el volumen de un protón, considere al protón como una esfera de radio 1.20 x 10 -15 m.

una distribución de carga cilíndrica larga de radio R con una densidad de carga uniforme r . Encuentre el campo eléctrico a una distancia r del eje, cuando r ˂ R.

12. Considere