TALLER 3 ELECTROMAGNETISMO: Nombre_________________________________ _________________________________ _________________________________ 1) 2) 3) Código: ______________________ ______________________ ______________________ Un capacitor de placas paralelas de aire y capacitancia de 245 Pf tiene una carga con magnitud de 0.148 µC en cada placa. Las placas están separadas por una distancia de 0.328 mm. a) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas? b) ¿Cuál es el área de cada placa? c) ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico entre las placas? d) ¿Cuál es la densidad superficial de carga en cada placa? Un capacitor lleno de aire está formado por dos placas paralelas, cada una de ellas con un área de 7.60 cm2, separadas una distancia de 1.8 mm. A estas placas se les aplica una diferencia de potencial de 20 V. Calcule a) el campo eléctrico entre las placas, b) la densidad de carga superficial, c) la capacitancia y d) la carga sobre cada placa. En la figura, cada capacitancia C1 es de 6.9 µF, y cada capacitancia C2 es de 4.6 µF. Calcule la capacitancia equivalente de la red entre los puntos a y b. b) Determine la carga en cada uno de los tres capacitores más cercanos a a y b cuando Vab = 420 V. c) Con 420 V a través de a y b, calcule Vcd. 4) Considere dos alambres largos, paralelos y de cargas opuestas, de radios r y con una separación D entre sus centros, que es más grande que r. Si la carga está distribuida uniformemente en la superficie de cada uno de los alambres, demuestre que la capacitancia por unidad de longitud de este par de alambres es de: 𝐶 𝜋𝜖0 = 𝑙 ln(𝐷/𝑟) 5) El cobre tiene 8,5 x 1028 electrones libres por metro cúbico. Un alambre de cobre de calibre 12, equivalente a 2.05 mm de diámetro, y longitud de 71.0 cm, conduce 4.85 A de corriente. a) ¿Cuánto tiempo se requiere para que un electrón recorra la longitud del alambre? b) Repita el inciso a) para un alambre de cobre de calibre 6 (diámetro,4.12 mm) de la misma longitud y que conduce la misma corriente. c) En general, ¿cómo afecta a la velocidad de deriva de los electrones del alambre el cambio del diámetro de un alambre que transporta una cantidad dada de corriente? 6) Suponga que la corriente que pasa por un conductor se reduce de manera exponencial en función del tiempo, de acuerdo con la ecuación I(t) =I0e-t/ṱ, donde I0 es la corriente inicial (en t = 0), y ṱ es una constante que tiene dimensiones de tiempo. Considere un punto de observación fijo dentro del conductor. a) ¿Cuánta carga pasa por este punto en el intervalo de tiempo entre t = 0 y t =ṱ ? b) ¿Cuánta carga pasa por este punto en el intervalo de tiempo entre t = 0 y t _ 10ṱ? c) ¿Qué pasaría si? ¿Cuánta carga pasa por este punto en el intervalo de tiempo entre t =0 y t =? 7) Un capacitor de placas paralelas está constituido por placas cuadradas de bordes de longitud l separadas una distancia d, donde d << l. Entre las placas se mantiene una diferencia de potencial V. Físico. Oscar Fabián Téquita Vargas 10) a) Calcule el potencial del punto a con respecto al punto b. como se observa en la fi gura. Determine a) la corriente en el resistor de 20. Calcule las magnitudes de a) la densidad de la corriente en el alambre y b) el campo eléctrico en el alambre. ¿cuál será la corriente en el circuito conforme se retira el dieléctrico? 8) 9) Un alambre de cobre tiene una sección transversal cuadrada de 2.0 m de longitud y conduce una corriente de 3.69. El alambre mide 4. y obtenga la corriente en cada resistor.5 x 1028/m3.6 A. b) Si los puntos a y b se conectan con un alambre con resistencia insignificante. Ahora la placa dieléctrica se retira del capacitor. La densidad de los electrones libres es 8.Un material de constante dieléctrica k llena la mitad del espacio entre las placas. Oscar Fabián Téquita Vargas . a) Determine la capacitancia cuando el borde izquierdo del material dieléctrico esté a una distancia x del centro del capacitor.00 k y = 250 V en la figura. determine la dirección y la magnitud de la corriente en el alambre horizontal entre a y e. La batería tiene una resistencia interna despreciable. Físico.3 mm por lado. b) Si se va retirando el dieléctrico a una rapidez constante v. determine la corriente en la batería de 12.0 y b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b. en la figura 26. c) ¿Cuánto tiempo se requiere para que un electrón recorra la longitud del alambre? Calcule la resistencia equivalente de la red de la figura.0 V. 11) Considere el circuito que se muestra en la fi gura. 12) Si R =1.