Upload
nguyenhanh
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1. En la figura se muestra el arreglo de tres cuerpos cargados: una superficie muy grande coincidente con el plano “xz” con
µ=σ 2mC54.3 , una línea muy larga paralela al eje “z” y que pasa por el punto R (0,6,0) [cm] con
µ=λmC1 y una carga
puntual ]nC[20Q −= colocada en el punto C(0,3,3) [cm], determine en unidades del SI: a) [ ] El vector fuerza eléctrica en [N] que actúa sobre la carga Q debido a la presencia de
la línea y la superficie. 1) j10388 3−× 2) j1016 3−×− 3) j108 3−× 4) j1016 3−× 5) Otro y el resultado es: _________________________
b) [ ] El vector campo eléctrico en [N/C], en el punto A (0,3,6) [cm]. 1) j101000 3× 2) )k10200j10400( 33 ×+×− 3) )k10200j10800( 33 ×+× 4) j101000 3×− 5) Otro y el resultado es:_________________________
c) [ ] La diferencia de potencialVAB en [V], donde B tiene como coordenadas (0,3,1) [cm]. 1) -3000 2) 30 3)-30 4) 3000 5) Otro y el resultado es:_________________________
d) [ ] El trabajo necesario en [J] para mover una carga q = -2 [µC] del punto A al punto B. 1) 3106 −× 2) 61060 −× 3) 61060 −×− 4) 3106 −×− 5) Otro y el resultado es:_________________________
a) ,EEE,EQF CCCC λσ +==rrrrr
( ) ( )
−=××=−λπε=
−
λ CNj60000003.0
1012109ja2
41E
69
0C
r
( )
=××=ε⋅
σ=−
−
σ CNj200000j1085.82
1054.3j2E 12
6
0C
r
[ ]Nj108)10j400(1020F;CkNj400j600j200E 339
C ⋅×=×−×−=∴
−=−= −−rr . ( 3 )
DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN DE FÍSICA GENERAL Y QUÍMICA
DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE EELLEECCTTRRIICCIIDDAADD YY MMAAGGNNEETTIISSMMOO SSEEMMEESSTTRREE 22000088--11
PPRRIIMMEERRAA EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN SSUUMMAATTIIVVAA CCOOLLEEGGIIAADDAA TT II PP OO "" AA""
SS OO LL UU CC II ÓÓ NN
b) ( ) ( )
−=−××=−ε⋅π=−
CNk200000k03.0
1020109krQ
41E 2
99
2AC0
AQr
( )
−−=++= σλ CkNk200j400EEEE AAAQA
rrrr otro ( 5 )
c) 0VVpero;VVVV ABABABABQABAB ==++= σλσλ
( ) [ ]kV302.01
03.011020109r
1r1
4QV 99
BA0QAB =
−×−×=
−πε= − ( 4 )
d) ( ) [ ]mJ6103102qVW 36BABA =×−×−== − ( 1 ).
2. En la figura se muestran tres capacitores C1=6 [nF], C2 de placas planas y paralelas
( [ ] [ ]mm77.1dycm4000A,mNC104.35,m
V102E 22
22
212
26
2RUP ==
⋅×=ε
×= − ) y C3 = 4 [nF]. Cuando
el arreglo de capacitores se conecta a una diferencia de potencial Vac > 0 [V], la diferencia de potencial Vbc resulta ser de 160 [V]. Determine en unidades del SI:
a) [ ] La capacitancia de C2 en [F].
1) 8108 −× 2) 5108 −× 3) 12108 −× 4) 9108 −× 5) Otro y el resultado es: _________________________
b) [ ] La diferencia de potencial aplicada Vac en [V] si la carga en C2 es Q2=1.28 [µC] 1) 373.3 2) 426.7 3) 480 4) 160 5) Otro y el resultado es: _________________________
c) [ ] La energía total almacenada en [J] cuando la carga en C1 es Q1=1.92 [µC]
1) 41062.3 −× 2) 6108.3 −× 3) 41061.4 −× 4) 41009.4 −× 5) Otro y el resultado es: _________________________
d) [ ] La diferencia de potencial máxima en [V] que se puede aplicar al capacitor C2.
1) 3540000 2) 6101130× 3) 3540 4) 3101130× 5) Otro y el resultado es: _________________________
a) ]F[1081077.1
4.0104.35dAC 9
3
12
2
22
−
−
−
×=×
××=
⋅ε= ( 4 ).
b) bc392
22 VV]V[160108
1028.1CQV
6
===×
×==
−
−
]C[101920106401028.1QQQ]C[10640160104VCQ
996321
99bc33
−−−
−−
×=×+×=+=
×=××=⋅=
]V[480160320VVV];V[320106101920
CQV bcabac9
9
1
1ab =+=+==
×
×==
−
−
( 3 ).
c) ]J[10608.44801092.15.0U
QQ;VQ21U
46T
1TacTT
−− ×=×××=
== ( 3 ).
d) ]V[35401077.1102dEV 36Rmáx =×××=⋅= −− ( 3 ).
3. a) Considere una caja triangular con L1=20 [cm] y L2=15[cm] en un campo eléctrico uniforme
×= CNj107.3E 4r como
se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de la superficie inclinada (A).
4. a) Relacione las columnas para indicar cómo se deberían conectar cuatro capacitores de 2 [µF] cada uno, para que se tenga una capacitancia total entre los puntos a y b, de:
1). [ C ] CT=8[µF]
(A)
2). [ A ] CT=2[µF]
(B)
3). [ D ] CT=1.5[µF]
(C)
4). [ B ] CT=0.5[µF]
(D)
Resultado:
( )( )
⋅=××=φ
==θ=°=αα=⋅=φ ∫∫∫∫
CmN8.110930cos2309.015.0107.3
]m[2309.030cos2.0
cosLh
][30:donde;cosdAEAdE
24
A
1
AAA
rr
1. a) Considere una caja triangular con L1=20 [cm] y L2=15[cm] en un campo eléctrico uniforme
×= CNj101.11E 4r como se
muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de la superficie inclinada (A).
Resultado:
( )( )
⋅⋅=××=φ
==θ=°=αα=⋅=φ ∫∫∫∫
CmN4.332930cos2309.015.0101.11
]m[2309.030cos2.0
cosLh
][30:donde;cosdAEAdE
24
A
1
AAArr
2. a) Relacione las columnas para indicar cómo se deberían conectar cuatro capacitores de 2 [µF] cada uno, para que se tenga una
capacitancia total entre los puntos a y b, de: 1). [ B ] CT=8[µF]
( A )
2). [ D ] CT=2[µF]
( B )
3). [ A ] CT=1.5[µF]
( C )
4). [ C ] CT=0.5[µF]
( D )
DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS COORDINACIÓN DE FÍSICA GENERAL Y QUÍMICA
DDEEPPAARRTTAAMMEENNTTOO DDEE EELLEECCTTRRIICCIIDDAADD YY MMAAGGNNEETTIISSMMOO SSEEMMEESSTTRREE 22000088--11
PPRRIIMMEERRAA EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN SSUUMMAATTIIVVAA CCOOLLEEGGIIAADDAA TT II PP OO "" BB""
SS OO LL UU CC II ÓÓ NN
3. En la figura se muestran tres capacitores C1=6 [nF], C2 de placas planas y paralelas
( [ ] [ ]mm77.1dycm4000A,mNC104.35,m
V102E 22
22
212
26
2RUP ==
⋅×=ε
×= − ) y C3 = 4 [nF]. Cuando
el arreglo de capacitores se conecta a una diferencia de potencial Vac > 0 [V], la diferencia de potencial Vbc resulta ser de 120 [V]. Determine en unidades del SI:
a) [ ] La capacitancia de C2 en [F].
1) 9108 −× 2) 5108 −× 3) 12108 −× 4) 8108 −× 5) Otro y el resultado es: _________________________
b) [ ] La diferencia de potencial aplicada Vac en [V] si la carga en C2 es Q2=1.28 [µC] 1) 480 2) 293.3 3) 413.3 4) 360 5) Otro y el resultado es: _________________________
c) [ ] La energía total almacenada en [J] cuando la carga en C1 es Q1=1.92 [µC]
1) 41059.2 −× 2) 41061.4 −× 3) 6108.3 −× 4) 41009.4 −× 5) Otro y el resultado es: _________________________
d) [ ] La diferencia de potencial máxima en [V] que se puede aplicar al capacitor C2.
1) 3540000 2) 6101130× 3) 3101130× 4) 3540 5) Otro y el resultado es: _________________________
a) ]F[1081077.14.0104.35
dAC 9
3
12
2
22
−
−
−
×=×
××=
⋅ε= ( 1 ).
b) [ ] bc39
6
2
22 VVV120108
1096.0CQv ===
×
×==
−
−
]C[1044.1104801096.0QQQ]C[10480120104VCQ
696321
99bc33
−−−
−−
×=×+×=+=
×=××=⋅=
]V[360120240VVV];V[2401061044.1
CQVV bcabac9
6
1
11ab =+=+==
×
×===
−
−
( 4 ).
c) ]J[1059.23601044.15.0U
QQ;VQ21U
46T
1TacTT
−− ×=×××=
== ( 1 ).
d) ]V[35401077.1102dEV 36Rmáx =×××=⋅= −− ( 4 ).
4. En la figura se muestra el arreglo de tres cuerpos cargados: una superficie muy grande coincidente con el plano “xz” con
µ=σ 2mC54.3 , una línea muy larga paralela al eje “z” y que pasa por el punto R (0,6,0) [cm] con
µ=λmC1 y una carga
puntual ]nC[60Q −= colocada en el punto C(0,3,3) [cm], determine en unidades del SI: a) [ ] El vector fuerza eléctrica en [N] que actúa sobre la carga Q debido a la presencia
de la línea y la superficie. 1) j106.11 3−×− 2) j1048 3−×− 3) j1048 3−× 4) j1024 3−× 5) Otro y el resultado es: _________________________
b) [ ] El vector campo eléctrico en [N/C], en el punto A (0,3,6) [cm]. 1) j101000 3× 2) )k10600j10400( 33 ×+×− 3) )k10600j10800( 33 ×−× 4) j101000 3×− 5) Otro y el resultado es:_________________________
c) [ ] La diferencia de potencialVAB en [V], donde B tiene como coordenadas (0,3,1) [cm]. 1)9000 2)90 3)-90 4)-9000 5) Otro y el resultado es:_________________________
d) [ ] El trabajo necesario en [J] para mover una carga q = -2 [µC] del punto A al punto B. 1) 31018 −×− 2) 4108.1 −× 3) 4108.1 −×− 4) 31018 −× 5) Otro y el resultado es:_________________________
a) ,EEE,EQF CCCC λσ +==rrrrr
( ) ( )
−=××=−λπε=
−
λ CNj60000003.0
1012109ja2
41E
69
0C
r ; ( )
=××=ε⋅
σ=−
−
σ CNj200000j1085.82
1054.3j2E 12
6
0C
r
[ ]Nj1024)10j400(1060F;CkNj400j600j200E 339
C ⋅×=×−×−=∴
−=−= −−rr . ( 4 )
b) ( ) ( )
−=−××=−ε⋅π=−
CNk600000k03.0
1060109krQ
41E 2
99
2AC0
AQr
( )
−−=++= σλ CkNk600j400EEEE AAAQA
rrrr otro ( 5 )
c) 0VVpero;VVVV ABABABABQABAB ==++= σλσλ
( ) [ ]kV902.01
03.011060109r
1r1
4QV 99
BA0QAB =
−×−×=
−πε= − ( 1 )
d) ( ) [ ]mJ18109102qVW 36BABA =×−×−== − ( 4 ).