GRUPO DE ESTUDIOS ASEPUNI

[GRUPO DE ESTUDIOS ASEPUNI]FA 3 EF / CICLO 2014 1

CIRCUITOS RESISTIVOS

1. CIVIL (11-1)Considerar el circuito de la figura, calcule:a) La intensidad de la corriente en la resistencia de cuando el interruptor S est abierto. (1p)b) La intensidad de la corriente en la resistencia de con el interruptor S cerrado. (2p)c) La diferencia de potencial entre A y B cuando el interruptor S est cerrado. (1p)d) La potencia disipada en la resistencia de con el interruptor S cerrado. (1p)

CIRCUITO RC (RESISTENCIAS Y CONDENSADORES)

2. INDUSTRIAL (11-1)

En el circuito mostrado , , , , , la capacidad del condensador es y la fuente tiene un voltaje de 40V. La carga inicial del condensador es cero. Hallar:a)

Las corrientes en , y el voltaje en , cuando se cierra la llave S ()b) La carga en el condensador cuando la llave est cerrada hace mucho tiempo ()(5p)

3. CIVIL (10-2)En el circuito de la figura, el condensador C est completamente cargado, determinar:a)

Las corrientes , , .(3p)b) La carga en el condensador. (2p)

4. INFORMATICA (10-2)

Para el circuito mostrado ;; y . Calcule:a) La corriente I justo cuando se conecta la llave S.b) La carga final en el condensador (luego de mucho tiempo de estar conectada la llave S). (5p)

5. INDUSTRIAL (10-2)En el circuito mostrado en la figura, si se cierra el interruptor en t=0. Hallar:a)

Las corrientes iniciales en el circuito. Siendo E=30 volt, , , , . b) El voltaje y la carga final del condensador para un tiempo muy grande. (5p)

6. CIVIL (10-1)Considerando el circuito de la figura determinar:a) La corriente que pasa por cada una de las bateras. (3p)b) La diferencia de potencial entre A y B(2p)

7. CIVIL (09-2)El circuito de la figura muestra el interruptor S abierto y el capacitor descargado. Calcule:a) La corriente por la batera en el instante que se cierra S.(3p)b) La carga elctrica en el capacitor luego de haber transcurrido mucho tiempo de haber cerrado S. (2p)

8. INDUSTRIAL (09-2)En el circuito de la figura 1, la llave S se cierra en t=0 y asumiendo que la carga inicial del condensador es cero. Hallar:a) Las corrientes iniciales (t=0)b) Las corrientes finales . c) La carga final del condensador. (5p)

ELECTROMAGNETISMO

I. CAMPO MAGNETICO

1. LEY DE AMPERE

9. INDUSTRIAL (11-1)

Seis lneas conductoras infinitas y paralelas con corrientes con estn dispuestas como se indica en la figura adjunta, siendo a el lado del hexgono regular. Hallar: a) El campo magntico en el punto O, centro del hexgono.b) La fuerza magntica sobre una carga q que pasa por el punto O con velocidad .(5p)

10. INDUSTRIAL (10-2)Cuatro hilos conductores infinitos y paralelos 1, 2, 3 y 4 con corrientes I, 2I, 3I y 4I, respectivamente. Se disponen, como se muestra en la figura. Asumiendo I=5A, a=0,2m. Hallar:a) El campo magntico total en el punto P.b)

Si se lanza en el punto P, una carga puntual y , obtener la fuerza magntica que acta sobre la carga. (5p)c)

11. INDUSTRIAL (09-2)

En la figura se tienen dos alambres conductores muy largos, separados una distancia 2r y ubicados en el plano del papel. Por ellos circulan corrientes e respectivamente en sentidos contrarios. Hallar:a) El campo magntico total en los puntos A y B.b) El campo magntico en el punto medio de los alambres punto C. (5p)

2. LEY DE BIOT-SAVART

12. ELECTRONICA (11-1)La figura muestra un alambre delgado e infinito que conduce una corriente I=30A a lo largo de todo el eje Z y que al llegar al origen de coordenadas, es doblado como una espira circular de radio R ubicado en el plano XY y con centro en el punto P. Halle el campo magntico en el punto P.a) Producido por la corriente que est en todo el eje Z.b) Producido por la espira circular, por integracin de la ley de Biot y Savart.c) El campo resultante . (5p)

13. MECATRONICA (10-1)El alambre de la figura es infinitamente largo y conduce una corriente I. Calcule el mdulo y la direccin del campo magntico que produce este alambre en el punto P. (5p)

14. CIVIL (09-2)Un alambre infinitamente largo est doblado tal como se muestra en la figura. El tramo (2) es una semicircunferencia de radio R=0,5m que se encuentra en el plano YZ. Por el alambre pasa una corriente I=40 A. Aplicando la ley de Biot-Savart, calcule el campo magntico en el punto P, debido Slo al tramo (2) y al tramo (3) (5p)

II. FUERZA MAGNETICA

1. SOBRE CARGA PUNTUAL

15. MECATRONICA (11-1)El aparato que se muestra es un selector de velocidades de partculas cargadas que consiste de un par de placas paralelas (de perfil) y un imn grande (que no se muestra). El campo magntico es perpendicular al plano del papel (entrando) y tiene un valor constante. A esta regin ingresan partculas cargadas por el orificio del lado izquierdo y salen por el orificio del lado derecho.a) Qu direccin debe tener el campo E para que las partculas con carga positiva que entran por el orificio izquierdo salgan por el orificio derecho? b) Permitir esta orientacin de los campos E y B que las cargas negativas que ingresan por el orificio izquierdo salgan por el derecho? Explique.c)

Si y determine la velocidad de las partculas que ingresando por el orificio izquierdo salen por el derecho. (4p)

16. CIVIL (11-1)

Cada uno de los puntos con letras de los vrtices del cubo de la figura representan una carga que se desplaza con una velocidad de magnitud en la direccin que se indica. La regin de la figura se halla sumergida en un campo magntico . Hallar la expresin vectorial de la fuerza magntica sobre cada carga. (5p)

17. MECATRONICA (11-1)A. Indique en cada caso el sentido de la corriente inducida por la espira a medida que se mueve el imn en la direccin que se indica. (1p)

B. Las placas de la figura estn a una diferencia de potencial de V y entre ellas existe una separacin de d. Un electrn de carga q se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad v en la regin entre las dos placas observndose que no se desva de su trayectoria rectilnea. Determine la direccin y valor del campo B (en funcin de los datos) que debe existir en la zona entre las dos placas para que esto pueda ocurrir. Considere que el peso del electrn es muy pequeo. (1p)

C. Un haz de electrones incide horizontalmente en el centro de una pantalla tal como se indica en la figura. Seale, justificando sus respuestas, las afirmaciones verdaderas y falsas:i. Si se aplicara al haz nicamente un campo magntico B, como se indica, los electrones se desvan hacia G.ii. Si los campos E y B se aplicaran simultneamente al haz, los electrones se desvan hacia la zona 3. iii. Si se aplicara simultneamente E y B, los electrones se desvan hacia la zona 1. (3p)

18. MECATRONICA (10-2)

Considere el espectrmetro de masas. El campo elctrico entre las placas del selector de velocidades es de 2 500V/m y el campo magntico tanto en el selector de velocidades como en la cmara de desviacin tiene una magnitud de 0,0350 T. Un in con carga y masa ingresa al selector de velocidades y se mueve verticalmente sin desviarse hasta ingresar a la cmara de desviacin.a) Calcule la velocidad con la que ingresa el in a la cmara de desviacin. (2p)b) El radio de la trayectoria del in en la cmara. (3p)

19. INFORMATICA (10-2)

Un electrn se mueve dentro de un campo magntico uniforme . Si en el punto P(1,0,0)m su velocidad es . Hallar:a) El vector fuerza (en Newton) que ejerce el campo magntico sobre el electrn en dicho punto. b) Calcule el tiempo que el electrn demora en volver al punto (1,0,0)m. (5p)

20. INFORMATICA (10-2)Un alambre muy largo se dobla haciendo un bucle (lazo) circular de radio a=2m, centrado en P, todo en el plano XY. Si por todo el alambre pasa una corriente I=20A. Calcular: a) La fuerza magntica que existir sobre un electrn que pasa por el punto P con velocidad .b) La fuerza magntica que existir sobre un electrn que pasa por el punto Q (0,a,a) con velocidad . (5p)

21. ELECTRONICA (10-1)Una partcula cargada de 2mC ingresa por (0,0,0)m a una regin de campo magntico uniforme B=-100k Tesla. El campo B es cero en todos los puntos (x,y,z) con x