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Orientación Universidad
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Electromagnetismo cargas campos, Ejercicios de Electromagnetismo

Una guia en la cual pueden desemperñar distribucion de cargas puntuales, superficia linea volumetricas. Tambien campos electricos en dos planas cargadas tal como un capacitor

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 18/05/2021

noe-thielem
noe-thielem 🇨🇱

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bg1
UNIVERSIDAD DE TARAPACÁ
FALCUTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS
SEDE ESMERALDA
IQUIQUE-CHILE
Tema Campo eléctrico y Distribución de carga
Asignatura Electromagnetismo Guía Nº2
I. Marco teórico
Los átomos se describen en términos de 3 partículas: electrón, protón y neutrón, sus masas se pueden
apreciar en la tabla 1, donde el número en paréntesis corresponde a la incertidumbre de los dos últimos
dígitos.
Tabla 1. Masa de las partículas[1].
Partícula Masa
Electrón 9,1093811(16)X10-31Kg
Protón 1,67262171(29)X10-27Kg
Neutrón 1,67492728(29)X10-27Kg
La unidad de medida de la carga es el Coulomb (C) y la cantidad fundamental y mínima es la carga de
un electrón (e). Ver Tabla 2.
Tabla 2. Cargas de las partículas[1].
Partícula Carga C
Electrón -1,6021765314X10-19
Protón +1,6021765314X10-19
Neutrón 0
como se muestra en la Ecuación (2).
Fe= k
|
q
0
q
1
|
|
´
r
|
2
^
r
(2)
La constante de proporcionalidad k de la Ecuación (2) se puede expresar de 3 formas igualmente válidas.
Ver Tabla (3).
Tabla 3. Valores para K [1].
Constante k N∙m2c2
Aprox. decimal 8,988X10^9
Aprox. De 9,0X10^9
El campo eléctrico una cantidad vectorial, es la fuerza por la unidad de carga que se ejerce sobre una
carga de prueba en cualquier punto siempre que la carga de prueba sea tan pequeña que no perturbe las
cargas que generan el campo.
E=
Fo
qo
(3)
E=k
r
2
q
^
r
(4)
pf3
pf4
pf5

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¡Descarga Electromagnetismo cargas campos y más Ejercicios en PDF de Electromagnetismo solo en Docsity!

FALCUTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS SEDE ESMERALDA IQUIQUE-CHILE

Tema Campoeléctrico y Distribución de carga

Asignatura Electromagnetismo GuíaNº

I. Marco teórico

Los átomos se describen en términos de 3 partículas: electrón, protón y neutrón, sus masas se pueden apreciar en la tabla 1, donde el número en paréntesis corresponde a la incertidumbre de los dos últimos dígitos. Tabla 1. Masa de laspartículas[1]. Partícula Masa Electrón 9,1093811(16)X10-31Kg Protón 1,67262171(29)X10-27Kg Neutrón 1,67492728(29)X10-27Kg La unidad de medida de la carga es el Coulomb (C) y la cantidad fundamental y mínima es la carga de un electrón (e). Ver Tabla 2. Tabla 2. Cargas de laspartículas [1]. Partícula (^) Carga C Electrón (^) -1,6021765314X10- Protón +1,6021765314X10- Neutrón 0 como se muestra en la Ecuación (2). Fe=k

| q 0 q 1 |

|´ r |

2 r ^^ (2)

La constante de proporcionalidad k de la Ecuación (2) se puede expresar de 3 formas igualmente válidas. Ver Tabla (3). Tabla 3. Valores para K [1]. Constante kN∙m2c Aprox. decimal 8,988X10^ Aprox. De (^) 9,0X10^ El campo eléctrico una cantidad vectorial, es la fuerza por la unidad de carga que se ejerce sobre una carga de prueba en cualquier punto siempre que la carga de prueba sea tan pequeña que no perturbe las cargas que generan el campo.

⃗ E =

Fo

qo

E =

k

r

2 q^ r ^^ (4)

FALCUTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS SEDE ESMERALDA IQUIQUE-CHILE En una distribución de carga en la que exista una linea infinita tal como Q L = λ , existira un campo eléctrico tal como vemos en la ecuación (4) E = λ 2 π ϵo r (4) En una distribución de carga en la que exista una lamina infinita tal como Q A = σ , existira un campo eléctrico tal como vemos en la ecuación (4) E = σ 2 ϵo (4) Ejercicios

  1. Tres cargas puntuales negativas están sobre una línea como se ilustra en la Figura 2.1. Encuentre la magnitud y dirección del campo eléctrico que produce esta combinación de cargas en el punto P que esta a 6[cm] de la carga de -2[uC] medida en forma perpendicular a la línea que conecta las tres cargas. (Ejercicio 21.47) Figura 2.1 Tres cargas negativas alineados

Fuente:[ CITATION Sea \l 13322 ]

  1. Una carga puntual q1= -4[nC] se encuentra en el punto x= 0.6[m], y=0.8[m]; mientras que una segunda carga q2=+6[nC] esta en el punto x=0.6[m], y=0. Calcule la magnitud y la dirección del campo eléctrico neto en el origen debido a etas cargas puntuales. (Ejercicio 21.50).

FALCUTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y TECNOLOGÍAS SEDE ESMERALDA IQUIQUE-CHILE

7. (Ejercicio 21.30)

a) ¿Cuál es el campo eléctrico de un núcleo e un núcleo de hierro a una distancia

de 6x10^-10 [m] de su núcleo? El numero atómico del hierro es 26. Suponga

que el núcleo puede tratarse como carga puntual.

b) ¿Cuál es el campo eléctrico de un protón a una distancia de 5,29x10^-11 [m]

del protón? (este es el radio de la órbita del electrón Enel modelo de Bohr

para el estado fundamental del átomo de hidrogeno.)

8. Dos cargas puntuales están separadas por 25[cm] como se ve en la Figura 2.3. Encuentre

el campo eléctrico neto que producen tales cargas en: (Ejercicio 21.31)

a) El punto A

b) En el punto B

c) ¿Cuáles serian la magnitud y la dirección de la fuerza eléctrica que

d) produciría esta combinación de cargas sobre el protón situado en A?

Figura 2.3 Dos electrones en puntos A y B

Fuente:[ CITATION Sea \l 13322 ]

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9. Se lanza un electrón con rapidez inicial vo=1,6x10^6 [m/s] hacia el interior de un campo

uniforme entre las placas paralelas de la Figura 2.4. suponga que el campo entre las placas

es uniforme y esta dirigido verticalmente hacia abajo y que el campo fuera de las placas es

igual a cero. El electrón ingresa al campo en un punto equidistante de las dos placas.

a) Si el electrón apenas libra la placa superior al salir del campo, encuentre la

magnitud del campo eléctrico.

b) Suponga que en la Figura 2.4 el electrón es sustituido por un protón con la

misma rapidez inicial vo. ¿Golpearía el protón alguna de las placas? Si el

protón no golpea ninguna de las placas, ¿Cuáles serian la magnitud y la

dirección de su desplazamiento vertical, a medida que sale de la región

entre las placas?

c) Compare las trayectorias que recorren el electrón y el protón, y explique

las diferencias.

d) Analice si es razonable ignorar los efectos de la gravedad en cada

partícula.