Electromagnetismo 04 2015, Exámenes de Electromagnetismo

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Examen Electricitat i Magnetisme 9 Abril 2015 Teoria. Justificar brevemente la respuesta (máximo 5 líneas). A (Ip) Si la carga total encerrada por una superficie gaussiana es conocida, pero no se conoce la distribución espacial de dicha carga, ¿Puede utilizarse el teorema de Gauss para calcular el campo eléctrico? ¿Por qué? . (lp) Imaginad dos dipolos eléctricos en el espacio vacío. Cada dipolo tiene carga neta nula. ¿Hay una fuerza eléctrica entre ambos dipolos? es decir ¿pueden dos objetos con carga neta nula ejercer una fuerza eléctrica neta el uno sobre el otro? - (Ip) Considerad un conductor en equilibrio electrostático cargado con una carga Q que en un extremo termina en punta. Indicad porqué el campo eléctrico cerca de la punta es muy intenso. . (Ip) Considerad un condensador de capacidad C inicialmente descargado conectado en paralelo a una resistencia Ry, y que ambos están conectados a una fuente de fem e a través de una resistencia Ra (ver como ejemplo la figura). ¿Cómo se comporta el condensador para tiempos cortos, justo después de cerrar el interruptor S, y para tiempos largos, mucho después de haberlo cerrado? 12MQ o + al 600 LoS = 25pF Problemas E (Cp) Un haz de protones con un diámetro de 2 mm producido en un acelerador determinado constituye una corriente de 100 mA. La energía cinética de cada protón es de 10 MeV, El haz choca contra un blanco metálico y es absorbido por él. a) ¿Cuál es el número de protones n por unidad de volumen en el haz? b) ¿Cuántos protones chocarán contra el blanco en 1 min? Cc) Si el blanco está inicialmente sin carga, expresar la carga del blanco en función del tiempo. (Datos: masa del protón: 938.27 MeV/e?, velocidad de la luz: 3-10% m/s, 1 eV=1.602-1012 J) (Suponer velocidades no-relativistas) 2. (2p) Una esfera de radio R=a de un material aislante y con centro en el origen tiene una densidad volumétrica de carga p uniforme. i) Demostrar que el campo eléctrico en un punto interior de dicha esfera a una distancia r del centro es PDT, ae Se extrae un trozo de la esfera, dejando una cavidad esférica de radio b=R/2, cuyo centro está a una distancia R/2 de la esfera inicial (ver dibujo). 1i) Calcular el campo eléctrico en los puntos 1 y 2 de la figura. iii) calcular el campo eléctrico en cualquier punto de la cavidad esférica. 3. (2p) Un condensador consta de dos placas cuadradas de lado ] separadas por una distancia d. Un material de constante dieléctrica k se introduce a una distancia x en el interior del condensador, como se muestra en la figura. Suponer que d<