FISICA IIIPractica 1: Fuerza Eléctrica, Campo Eléctrico y Flujo Eléctrico Cargas eléctricas, Fuerza eléctrica, Campo eléctrico y flujo eléctrico 1. La separación entre dos protones en una molécula es de 3.80 x10-10 m. Hallar la fuerza eléctrica ejercida entre ellos. 2. En las esquinas de un triángulo equilátero existen tres cargas puntuales, como se ve en la figura. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor 7.00 C. 3. En una línea recta se encuentran tres cargas puntuales como se muestra en la figura a) Halle la fuerza resultante ejercida contra a) la carga de −2 ??, b) la carga de 5 ?? 5uC -2uC 2cm 6. Tres cargas puntuales Q1=-3x10-6 C, Q2=2x10-6 C y Q3=10-6C están en las esquinas de un paralelogramo, cuyos lados son a=3m y b=2m, como se muestra en la figura. ¿Cuál es el campo eléctrico resultante en la esquina vacante? Y 3uC Q1 4cm 4. Dos esferas pequeñas con cargas positivas 3q y q están fijas en los extremos de una varilla aislante horizontal, que se extiende desde el origen hasta el punto x = d. Como se puede observar en la figura, existe una tercera esfera pequeña con carga que puede deslizarse con libertad sobre la varilla. ¿En qué posición deberá estar la tercera esfera para estar en equilibrio?. Datos: q = 10 μC, d = 20 cm 5. En las esquinas de un cuadrado de lado a, como se muestra en la figura, existen cuatro partículas con carga. a) Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico en la ubicación de la carga q. b) ¿Cuál es la fuerza eléctrica total ejercida sobre q? a b 30o Q3 Q2 X 7. Considere el dipolo eléctrico que se ilustra en la figura. A) Demuestre que el campo eléctrico en un punto distante sobre el eje +x es Ex -4kqa/x3. B) Calcular el campo en un punto distante en el eje y. la esfera colgada de un hilo de masa “m” y carga “+q o” se encuentra en equilibrio estático.FISICA III 8. a) hallar la fuerza resultante de 1 hacia 2. a una distancia a de uno de sus extremos. formando el hilo que lo sujeta un ángulo de 53°con la vertical. c) Hallar la magnitud de la fuerza resultante.6 C) 53° +qo 50 cm + +qo + 8 cm 11. donde B es una constante. (qo = 67. Si una carga está ubicada en r1=2i-3j+3k. Hallar el campo eléctrico en “0” del alambre doblado como indica la figura: R a) π y 0 | 0 O x 3π/2 14. b) Hallar la dirección del Campo. Determine el valor de “m”. Encuentre la intensidad del campo en un punto a lo largo de su eje. y otra ubicada en r2=-1i+5j-k.20 cm. en un punto de su eje. Y L + + + + + + + + + x + 12. Un alambre cargado doblado en forma semicircular como se muestra en la figura si la carga total del alambre es Q=10C y su radio R=0. 9. π/2 10. 13. Campo eléctrico creado por una distribución uniforme de carga Q en forma de anillo de radio a. En el siguiente sistema. Una varilla delgada aislante de longitud L tiene una carga Q uniformemente distribuida. Hallar el campo eléctrico en el punto O. Encuentre la carga total (Q) del Alambre. b) 0 45° . Una varilla delgada aislante situada a lo largo del eje x de longitud L tiene una densidad de carga = B(x2+3). expresado con notación de vectores unitarios. a) Calcule los campos eléctricos y en el punto P debido a las cargas q1 y q2. 19. 16. La barra tiene una carga total de -7. Encuentre el campo eléctrico neto que producen tales cargas en: a) el punto A y b) en el punto B. b) Utilice los resultados del inciso a) para obtener el campo resultante en P. 20. Ocho partículas con carga.00 cm.0)m. se dobla en la forma de un semicírculo. b) ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de esta fuerza total? . 18. cada una de magnitud q.FISICA III 15. Otra carga puntual negativa de -2x10-2μC está sobre el eje de ordenadas y a 1m del origen. d) (3. c) ¿Cuáles serían la magnitud y la dirección de la fuerza eléctrica que produciría esta combinación de cargas sobre un protón situado en el punto A? 17. b)(1/2.00 nC se encuentra en el origen y la carga puntual q2 = 13.00 nC está sobre el eje x en x = 3. a) Determine las componentes en x. y. como se muestra en la figura.00 cm. El punto P se halla sobre el eje y en y = 4. Determinar la intensidad del campo eléctrico creado por una distribución en puntos: a) (2.0 cm de longitud. Encuentre la magnitud y dirección del campo eléctrico en O. La carga puntual q1 = 25.1/2)m. como se observa en la figura. el centro del semicírculo. c)(1.4)m.3)m. están situadas en las esquinas de un cubo de arista s. Campo eléctrico sobre el eje de una carga lineal finita. Una carga puntual positiva de 10-2μC está situada en el origen de un sistema de coordenadas ortogonales. Exprese los resultados en términos de vectores unitarios.0 cm (ver figura). de 14.50 C. Dos cargas puntuales están separadas por 25. z de la fuerza total ejercida por las demás cargas sobre la carga ubicada en el punto A. Una barra aisladora uniformemente cargada. Calcula el flujo neto de campo eléctrico a través de dicha superficie. Encuentre la magnitud y la dirección del campo eléctrico que produce esta combinación de cargas en el punto P. b) la superficie inclinada. Una lámina plana tiene forma rectangular con lados de longitud 0.FISICA III 21. E dA R q 23. 22. Supongamos un cilindro de radio R colocado en el seno de un campo eléctrico uniforme con su eje paralelo al campo. Encuentre la magnitud del flujo eléctrico a través de la lámina.00 cm de la carga de 22. Calcula el flujo de campo eléctrico a través de la superficie cerrada. Considere una caja triangular cerrada en reposo dentro de un campo eléctrico horizontal con una magnitud E =7. La lámina está inmersa en un campo eléctrico uniforme de magnitud 75. E 24.400 m y 0. . 25. Una carga puntual q está situada en el centro de una superficie esférica de radio R. y c) la superficie total de la caja.600 m. como se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de a) la superficie rectangular vertical. que está a 6.80 x 104 N/C. Tres cargas puntuales negativas están sobre una línea.00 C medida en forma perpendicular a la línea que conecta las tres cargas. como se ilustra en la figura.0 N>C dirigido a 20° con respecto al plano de la lámina (figura). FISICA III 26. 3 y 4 en la figura y la distribución de carga en el cascarón. es concéntrico con la esfera sólida y tiene una carga neta -2Q. con radio interior b y radio exterior c. . 2. Con la aplicación de la ley de Gauss. cuando todo el sistema está en equilibrio electrostático. Un cascarón esférico conductor. 3Una esfera aislante sólida. 1. de radio a. encuentre el campo eléctrico en las regiones marcadas. tiene una carga positiva neta Q distribuida de manera uniforme por todo su volumen. Sears Zemansky Física para ciencias e ingeniería con Física Moderna Volumen 2 . Serway Física para ciencias y la tecnología Volumen 1 .Raymond A. Mosca .Tipler.FISICA III Bibliografía Física Universitaria con Física Moderna Volumen 2.