U 2:

UNIDAD 2.

CAMPO ELECTROSTÁTICO.

1. LEY DE COULOMB.

VER: Fuerzas eléctricas

http://www.edumedia-sciences.com/es/a815-campo-electrico-y-potencial



MOVIMIENTO CARGAS EN TRES DIMENSIONES.

http://www.falstad.com/vector3de/

CAMPO, LINEAS Y SUPERFICIES.

POTENCIAL Y SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL. CONSERVACION.

http://personales.upv.es/jogomez/simula/Tema03/potential.HTML

3. JAULA DE FARADAY.




1. Calcular con qué fuerza se repelen dos cargas puntuales positivas de 5 µC y 2 µ.C, situadas en el vacío a 3 mm de distancia. Resolver el ejercicio anterior suponiendo que el medio interpuesto entre las cargas fuese mica, de constante dieléctrica relativa 5   

2. Una partícula de masa despreciable y carga Q = 2 · 10–8 C se sujeta del extremo de un muelle que a su vez cuelga del techo. A continuación se crea un campo eléctrico uniforme, de intensidad 2,5 · 108 V m–1 y cuyas líneas de campo son verticales, bajo cuya acción se observa que el muelle se alarga 1 cm.Calcula la constante elástica del muelle.

3. A una gotita de aceite se han adherido varios electrones, de forma que adquiere una carga de 9,6 · 10–19 C. La gotita cae inicialmente por su peso, pero se frena y queda en suspensión gracias a la aplicación de un campo eléctrico. La masa de la gotita es de 3,3 · 10–15 kg y puede considerarse puntual.Determina cuántos electrones se han adherido.¿Cuál es el valor del campo eléctrico aplicado para que la gotita quede detenida?Calcula la fuerza eléctrica entre esta gotita y otra de idénticas propiedades, si la separación entre ambas es de 10 cm. Indica si la fuerza es atractiva o repulsiva
4. Dos cargas puntuales e iguales están situadas en el eje y; una está situada en y = a, y la otra en y = – a. Calcula el campo y el potencial eléctrico en un punto situado sobre el eje x y a una distancia d del origen.¿Cómo varía el resultado si a >> d? ¿Y si es d >> a?

5. En tres vértices de un cuadrado de 1m de lado se disponen cargas de +10 μC. Calcula: a) el vector intensidad de campo eléctrico en el cuarto vértice. b) el potencial eléctrico en dicho vértice. c) el trabajo necesario llevar una carga de +5 μC desde el centro del cuadrado hasta el cuarto vértice.

6. Un condensador plano tiene las placas metálicas verticales y separadas 2 mm. En su interior hay un campo eléctrico constante dirigido hacia la izquierda de valor 105 N C–1.Calcula la diferencia de potencial entre las placas del condensador. Haz un esquema del condensador e indica qué placa es la positiva y cuál la negativa.Calcula la diferencia de potencial entre dos puntos A y B del interior del condensador separados 0,5 mm y colocados de manera que el segmento AB sea perpendicular al campo eléctrico. Justifica la respuesta.Considera un electrón entre las dos placas del condensador. Si se le deja partir desde el reposo muy próximo a la placa negativa, determina con qué energía cinética llega a la placa positiva. Los efectos gravitatorios se pueden considerar despreciables.

7. Un electrón penetra en un campo eléctrico uniforme de 2000 V m–1 con una velocidad de 5000 km·s–1 en dirección perpendicular a las líneas del campo. Calcula qué distancia ha penetrado el electrón en el campo después de haberse desviado 1 mm en dirección perpendicular al campo.

8. Dos placas conductoras planas y paralelas están separadas por una distancia de 5 mm. Sus densidades superficiales de carga son +4 nC m-2 y –4 nC m-2, respectivamente. Calcula:El campo eléctrico entre las placas.El campo eléctrico en un punto situado fuera del espacio entre ambas placas.La diferencia de potencial entre ellas.El trabajo necesario para llevar una carga de +5 nC desde la placa negativa a la placa positiva.

9. Un electrón con energía cinética inicial igual a 100 eV penetra en una región de anchura 10 cm donde se sabe que existe un campo eléctrico uniforme. Se observa que el electrón atraviesa dicha región sin desviarse de su trayectoria rectilinea pero su velocidad de salida es la mitad de la inicial. Calcula el modulo y la orientación del campo en la región de 10 cm.

10. Un electrón cuya energía cinética es 4×10-16 J se mueve hacia la derecha a lo largo de un tubo de rayos catódicos. Sabiendo que la intensidad del campo eléctrico es 4×104 N/C dirigido de l aparte inferior a la superior de las placas deflectoras. Calcula: a) La distancia a la que se encuentra el electrón del eje del tubo cuando abandona las placas deflectoras. b) El ángulo, medido respecto del eje, bajo el que se mueve el electrón al abandonar las placas.

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