Problemas P4

7/31/2019 Problemas P4

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EJERCICIOS DE POTENCIAL ELECTRICO

1. Determinar el valor del potencial elctrico creado por una carga puntualq1=12 x 10-9 Cenun punto ubicado a 10 cm. del mismo como indica la figura

2. Dos cargas puntuales q1=12 x 10-9 Cyq2=-12 x 10-9

Cestn separadas 10 cm. como

muestra la figura. Calcular la diferencia de potencial entre los puntos ab, bcyac.

3. Determine el potencial elctrico a 9cm de un cuerpo puntual cuya carga elctrica es de-9C.

4. Determine el potencial elctrico existente en el punto P indicado en la figura, que se debe ala existencia de dos cuerpos puntuales de cargas q1=-4C y q2=2C respectivamente. Entre

las cargas hay una distancia de 2 cm y entre el punto p y la carga q1 la distancia es de 1cm

p

1cm

q1 q2

5. Una partcula cuya carga elctrica es de 2C est ubicada en el origen de un sistema decoordenadas cuyas dimensiones son centmetros. Un segundo cuerpo puntual es ubicado

en el punto (100, 0,0). Si su carga elctrica es de -3C, en que punto del eje x el potencial

elctrico es nulo?

6. Un campo elctrico uniforme de valor 200 N/C tiene la direccin x positiva. Se deja enlibertad una carga puntual Q=3mC inicialmente en reposo y ubicada en el origen de

coordenadas.

a. Cul es la energa cintica de la carga cuando est en la posicin x=4m?b. Cul es la variacin de energa potencial elctrica de la carga desde x=0m

hasta x=4m?

c. Cul es la diferencia de potencial V(4m) - V(0m)?7. Un campo elctrico uniforme de 25 v/m de magnitud est dirigido en la direccin x

positiva. Una carga de 12uc se mueve desde el origen hacia el punto (x , y) = (20cm,50cm).

a. Cul fue el cambio de la energa potencial de esta carga?b. a travs de qu diferencial de potencial se movi la carga?


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8. La diferencia de potencial entre 2 puntos de un campo elctrico es de 500 V. Calcular eltrabajo que hay que realizar para transportar una carga de 25*10

-6Coulomb

9. Una varilla de longitud L es situada en el eje x entre x=0y x=a. L tiene una densidad linealde carga =x donde es una constantes positiva calcular el potencial elctrico en los puntos

P1_(x=2L,y=0) y P2_(x=a 0 y =a L).

10.Hallar el potencial elctrico dentro de un aro metlico en el centro de este. La densidad decarga del aro es constante

11.Considere dos puntos en un campo elctrico. el potencial en p1 es v1=-30 v, y el potencialen p2 es v2=150 v. cunto trabajo realiza una fuerza externa al mover una carga q=-4.7

microcoulombs de p1 a p2?

12.Un electrn que se mueve paralelo al eje x tiene una velocidad inicial de 3.7x10 a la6 m/sen el origen. su velocidad se reduce a 1.4x10 a la 5 m/s en el punto x=2.0 cm. Calcular la

diferencia de potencial entre el origen y este punto cul punto est a mayor potencial?

13.Considere un condensador formado por dos cascarones cilndricos, rectos, coaxiales einfinitos, y de radios a y b, como muestra la figura. Considere un trozo de longitud L y halle

su capacitancia C.

14.Calcule la capacitancia de un condensador formado por dos cascarones metlicos esfricosconcntricos, de radios a y b: Suponemos que el cascaron pequeo tiene carga q y elgrande carga. Deseamos saber la diferencia de voltaje, ya que dividiendo q sobre se

encuentra la capacitancia C.

15.Considere un condensador de placas paralelas, cada una con un rea de 0.2 m2 yseparadas una distancia 1cm. A este condensador se le aplica una diferencia de potencial V

= 3000 voltios hasta que el condensador se carga, despus de lo cual se desconecta de la

batera y el condensador queda aislado. Luego se llena el condensador con un material

dielctrico de constante desconocida, y se observa que el potencial disminuye a V = 1000

voltios. Calcule:

a. la capacitancia C antes de rellenar el condensador con un material dielctrico;b. la carga libre en cada placa, antes y despus de rellenar;c.

la capacitancia Cd despus;d. la energa almacenada en el condensador, antes y despus;

e. la constante dielctrica.16.Un condensador de placas planas paralelas de rea A se llena con tres materiales

dielctricos de constantes K1, K2 y K3, y de espesores d1, d2 y d3, como muestra la figura.

Hallar la capacitancia.

17.Para el condensador del problema anterior:a. Calcule la energa total contenida en l.b. Calcule la energa del campo elctrico en cada uno de los tres materiales

dielctricos.

c. Sume las tres contribuciones de la respuesta b) y compare con la respuesta a).18.Se carga a 1000 voltios un condensador de 20 microF y se desconecta del generador de

voltaje. Luego, los terminales de este condensador se conectan a los de otro condensador

de 5 microF que inicialmente se encontraba descargado. Calcular


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a. la carga elctrica inicial del sistemab. la cada de potencial en cada condensador al final del procesoc. las energas inicial y final.

19.Considere el circuito de condensadores que aparecen en la figura y suponga que un voltajeV se aplica entre los puntos a y b. Calcule el voltaje, la carga y la energa en cada

condensador.

20..Cul ser la capacidad de un condensador formado por dos placas de 400cm2 deSuperficie separadas por una lmina de papel de 1,5mm de espesor cuya constante

dielctrica es 3,5?

21.Calcular la carga acumulada por un condensador de 100F al cual se le aplica unaV de40V.

22.3. Hallar la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador delsiguiente circuito.

E=30V

C1 C2 C5

C3 C4 C6

A DB C

C1=10000 pF

C2=0,010F

C3=6pF

C4=3x10-9

F

C5=3nF

C6=4x10-6F

23.Calcular la superficie de las armaduras de un condensador de 1mF cuyo dielctrico es unpapel de 0,2mm de espesor. La constante dielctrica K=4,8.

24.Calcular la capacidad equivalente y la carga acumulada por cada condensador delsiguiente circuito:

E=100V

C1 C2 C3

C4 C5 C6

A B C

C7

C1 = 3F

C2 = 2000nF

C3 = 6x10-6

F

C4 = 15x106pF

C5 = 15x106pF

C6 = 15x106pF

C7 = 12F

25.


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26.Para el circuito de la figura determine: a) La carga equivalente. b) La carga en loscapacitores C 2 y C 8 c) La diferencia de potencial en los capacitores C 3 y C 7. Las

capacitancias estan en F.



28.Un condensador relleno de aire consta de dos placas paralelas, cada una de rea A= 3,5cm2 separadas de una distancia de d=1,8 mm. Si se aplica una diferencia de

potencial de 30V entre las placas, calcule: a) El campo elctrico entre las placas. b)

La carga de cada placa. c) La densidad de energa. d) La nueva capacitancia si en la

mitad del espacio entre las placas se introduce papel (K1 =3,7), y en la otra mitad aceite de

silicn (K2 =2,5).

29.Un condensador de placas paralelas relleno de aire, tiene una capacitancia de 22 F y escargado con una batera de 15 Volt. Si cada placa tiene un rea de A= 2 m

2. Calcule: a)

La carga de cada placa. b) El campo elctrico entre las placas. c) La densidad de energa en

el condensador. d) La nueva capacitancia si se introduce en 1/3 de la distancia deseparacin entre las placas polietileno (K1 =2,3), y en los 2/3 restantes de la distancia se

introduce caucho de neopreno (K2 =6,7).


capacitancias estan en F


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33.Para el circuito de la figura determine: a) La carga equivalente. b) La carga en loscapacitores C 5 y C 10 c) La diferencia de potencial en los capacitores C 11 y C 3.

Nota: las capacitancias estan en F.

34.Para el circuito que se muestra a continuacin determine el valor de CX en Faradios.


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