FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y

MAGNETISMO

GERMAN ANDRES PIÑEROS MENDOZA

G2N29german

Corrección de la versión 2 del parcial FEM

1. En un cuadrado de 10 Å de lado se encuentran dos electrones en los vértices inferiores y dos protones en los vértices superiores. Calcule el campo eléctrico en el centro del cuadrado.

Primero la distancia de la carga al centro del cuadrado:

Ahora multiplicamos por 4:

SOLUCION:

2. Cuál debe ser el número de espiras de una bobina de 20 cm de largo para que una corriente de 1 A produzca un campo magnético de 1miliTesla.

Sabemos que la formula para campo magnético es, donde N es el numero de espiras:

Aplicándola tenemos:

SOLUCION:

3. ¿Un satélite GPS transmite a dos frecuencias L1=1575.42 MHz y L2=1227.6 MHz. Cuáles son sus respectivas Longitudes de onda λ1 y λ2?

Para la primera frecuencia tendremos:

 

SOLUCION:

Para la segunda solución tendremos:

 

 

SOLUCION:

4. ¿Cuáles son el rango, frecuencia y longitud de onda en el espectro electromagnético de una radiación de 1 eV?

SOLUCIONES: Este espectro electromagnético se encuentra en el rango del infrarrojo.

V=

λ = mstrongs

5. Una ráfaga de viento solar de electrones es detectada con una energía de 1 keV por el satélite ACE situado a 15 millones de km de la Tierra. ¿Con qué velocidad llegan a la Tierra y cuánto demoran las partículas en llegar a la Tierra?

SOLUCION:

La velocidad con la que llega es : 18752.28 km/s

El tiempo que se demoran las partículas es de : 13 min

6. Un detector de electrones registra una corriente de 1 pico Amperio (10¬-12). Toda esta corriente la absorbe un capacitor. ¿Cada 10 segundos cuántos electrones llegan al capacitor y cuánta carga se acumula en el mismo?

;

Entonces en 10 segundos habrán pasado

Entonces para hallar el # de electrones basta con multiplicar C que lo sacamos de la corriente por #e que hay en un C:

SOLUCION:

El capacitor almacena cada 10 segundos 160 millones de electrones.

El capacitor acumula una carga de Q= .

7. ¿Cuál es el Flujo de campo eléctrico, en Vm, producido por 8,9 pico Coulombios a través de una superficie cerrada?

 

SOLUCION:

El flujo de campo eléctrico es de 1 Vm.

8. ¿A qué es igual el Flujo de campo magnético, en Tm2, a través de una superficie cerrada?

El flujo magnético a través de superficies cerradas es siempre cero:

En una superficie cerrada entran tantas líneas como salen, dentro de la superficie no nacen ni mueren las líneas.

Por este motivo las líneas del campo magnético son siempre curvas cerradas: no existen fuentes o sumideros como en el campo eléctrico ni se pueden separar los polos de un imán.

SOLUCION: El flujo de campo magnético es 0.

9. ¿Cuál es la velocidad tangencial y la frecuencia de giro, en cps (ciclos por segundo), de un electrón en un átomo de hidrógeno?

Fuerza centrípeta = Fuerza de atracción.

Para calcular la frecuencia tendremos que:

SOLUCIONES:

La velocidad tangencial es de :

La frecuencia cps es de

10. Un chorro de 1025 protones provenientes del Sol se dirigen hacía el Ecuador geográfico y entran demorándose 1 ms. ¿Cuál es corriente, en A, que constituyen y qué ocurre cuando interactúan con el campo magnético terrestre?

Soluciones:

La corriente es de (amperios)

Por fuerza de Lorentz sabemos que la corriente será desviada alrededor al campo magnético de la tierra, haciendo que la corriente eléctrica no atraviese directamente a la tierra. Dicha corriente de protones será desviada hacia la derecha “oriente”, esto también lo podemos ver por la ley de la mano derecha.

11. Cuál es la resistividad de un alambre de 10 cm de largo y 1 mm2 de sección transversal si por el fluye una corriente de 100 mA cuando se le aplica un voltaje de 5 Voltios.

SOLUCION: La resistividad es de ρ=