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7/16/2019 Indice Fisica 3.pdf

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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGOANTUNEZ DE MAYOLO

FILIAL BARRANCAFACULTAD DE INGENIERIA

CIVIL

FÍSICA IIITEORIA Y PROBLEMAS

DELARC AYALA



PROLOGO

El conjunto de problemas resueltos que conforman la presente

publicación han sido extraídos de seminarios, exámenes y la teoría

de los apuntes de clases realizadas durante el curso de Física III en

la Universidad Nacional Santiago Antunez de Mayolo Filial

Barranca.

Esta publicación está pues dedicada a los estudiantes que desean

realmente aprender, lo que si debo resaltar es que ningún libro es

suficiente para aprender una materia, la asistencia de clases es

indispensable para un buen aprendizaje, al igual que el intercambio

de ideas con la asesoría adecuada que es base de la buena

enseñanza.

En cada uno de los capítulos desarrollados en este texto, se sigue

el mismo procedimiento, después del tratamiento teórico de algún

tema de los capítulos, se presentan problemas resueltos de

diferente grado de dificultad, con el propósito principal de afianzar

ciertos conceptos teóricos que los estudiantes descuidan, y además

se presentan problemas propuestos con respuestas para que el

lector pueda comprobar sus resultados.

Mi agradecimiento al Msc. Carlos A. Reyes Pareja quien nos brindo

una enseñanza adecuada y motivo a publicar este texto.

Barranca 6 de noviembre del 2010Delarc Darío Ayala Cacha

Alumno

UNASAM Filial BARRANCA



INDICE GENERAL

CAPÍTULO 1 CARGA MATERIA Y LEY DE COULOMB

1.1 Electrostática ......................................................................................................... 11.2 Atomo .................................................................................................................... 11.3 Formas de electrizar un cuerpo ............................................................................. 2

1.4 Ley de las cargas electricas .................................................................................. 31.5 Cuantización de la carga electrica ...................................... .................................. 31.6 El electroscopio ..................................................................................................... 31.7 Clasificación de la materia ....................................... .................... ......................... 41.8 Ley de Coulomb .................................................................................................... 41.9 Distribución continua de la carga electrica ............................................... ........... 121.10 Problemas propuestos del capitulo 1 ......................................... .................................. 16

CAPÍTULO 2 CAMPO ELECTRICO

2.1 Definición ............................................................................................................ 192.2 Carga puntual ............................. ....................................................................... .. 192.3 Intensidad de campo electrico ............................................................................. 19

2.4 Relación entre el campo electrico y la fuerza electrica .......... .............................. 202.5 Líneas de fuerza del campo eléctrico ....................................... ........................... 202.6 Campo electrico en un conductor ......................................................................... 232.7 Movimiento de particulas cargadas dentro de campos

electricos uniformes ............................................................................................. 282.8 Campo electrico debido a una carga distribuida .......... .............................. ........... 322.9 Simetria ................................................................................................................ 362.10 Para un plano infinito .................... ............ ........................................................... 422.11 Problemas propuestos del capitulo 2......................................... ........................... 43

CAPÍTULO 3 LEY DE GAUSS

3.1 Definición ............................................................................................................ 47

3.2 El flujo electrico ................................................................................................... 473.3 Ley de Gauss .................................................................... ................................ .. 523.4 Aplicaciones de la Ley Gauss ............................................................................. 533.5 Conductores en equilibrio electrostatico ............................................................. 683.6 Calculo del campo electrico para conductores cargados ............................ ......... 703.7 Problemas propuestos del capitulo 3 .................................................................. 76

CAPÍTULO 4 TRABAJO Y POTENCIAL ELECTRICO

4.1 Integral de linea ................................................................................................. .. 804.2 Trabajo y diferencia de potencial electrico ................................................ ........... 814.3 Potencial electrico ............................................................................. .................. 834.4 Problemas propuestos del capitulo 4 ................................................................. 110

CAPÍTULO 5 ELECTRODINAMICA

5.1 Introducción .................................................................................................. ..... 1145.2 Corriente electrica ........................................................................................ ..... 1145.3 Intensidad de corriente electrica .......... .............................................................. 1165.4 Densidad de corriente electrica ................................................ ......................... 1175.5 Velocidad de desplazamiento de los portadores de cargas .............................. 118



5.6 Ley de OHM microscopico para conductores ...................................... .............. 1195.7 Resistividad ...................................................................................................... 1205.8 Resistencia electrica ......................................................................................... 1215.9 Ley de OHM macroscopico ............................................................................... 1225.10 Representación de una resistencia electrica ...................................... .............. 1235.11 Variación de una resistencia con la temperatura .............................................. 1245.12 Asociación de resistencias ............................................................................... 125

5.13 Conversión de resistencia estrella a delta y viceversa ...................................... 1315.14 Leyes de Kirchhoff ............................. ................................................................ 1345.15 Puente de Wheatstone ...................................................................................... 1365.16 Teorema de la trayectoria .................................................................................. 1385.17 La fuerza electromotriz ...................................................................................... 1395.18 Energia y potencial electrico .............................................................................. 1405.19 Potencia que se discipa en una resistencia ....................................................... 1425.20 Cortocircuito de una resistencia electrica ............................ .............................. 1425.21 Simetria ............................................................................................................. 1455.22 Instrumentos de medición electrica ................................................................... 1485.23 Problemas propuestos del capitulo 5 .................................................. ........................ 152

CAPÍTULO 6 CAPACITANCIA

6.1 Capacidad de un conductor ............................................................................... 1566.2 Capacitancia electrica ....................................................................................... 1566.3 El condensador o capacitor ............................................................................... 1576.4 Capacitancia del condensador ............................ ..................... ......................... 1576.5 Calculo de capacitancia de condensadores .................... .................................. 1576.6 Representación de los condensadores en los circuitos electricos ..................... 1626.7 Conexión de condensadores ................... ......................................................... 1626.8 Energia que se almacena en un condensador ................................................... 1646.9 Densidad de energia electrostatica ..................................... .............................. 1656.10 Circuito RC-SERIE ........................................................................................... 1686.11 Problemas propuestos del capitulo 6 .................. ..................... ......................... 174

CAPÍTULO 7 MAGNETISMO

7.1 Concepto ........................................................................................................... 1787.2 Propiedades de los imanes ............................................................................... 1787.3 Campo magnetico ............................................................................. ................ 1797.4 Flujo magnetico ................................................................................................. 1807.5 Fuerza magnetica sobre una carga en movimiento .......................................... 1827.6 Fuerza de Lorentz ............................. ................................................................ 1847.7 Modificación de la regla de la mano derecha para

hallar la dirección de la fuerza magnetica .......... ..................... ......................... 1857.8 Efecto hall ......................................................................................................... 1857.9 Movimiento de particulas cargadas dentro de un

campo magnetico uniforme ............................................................................... 1877.10 Periodo del movimiento circular ........................................................................ 1897.11 Fuerza magnetica sobre un conductor rectilineo con corriente .......... ................ 1917.12 Fuerza momento de torsión sobre una espira con corriente .............................. 1937.13 Momento dipolar magnetico ..................... ......................................................... 1947.14 Problemas propuestos del capitulo 7 ................................................................. 203



BIBLIOGRAFIA

1. Humberto Asmat Física General III, Teoría y Problemas.

Edit. Trama Impresiones

2. Serway – Beichner Física Solucionario. Volumen 3

Edit. San Marcos

3. Humberto Leyva Naveros Electrostática y Magnetismo.

Edit. Moshera S.R.L.

4. A. Navarro – F. Taipe Física III, Electrostática.

Edit. Ciencias S.R.Ltda.

5. A. Navarro – F. Taipe Física III, Electrodinámica.

Edit. Ciencias S.R.Ltda.

6. Marcoantonio Salvador Q. Física, Electrostática.Edit. Cuscano

7. Marcoantonio Salvador Q. Física, Electrodinámica.Edit. Cuscano

8. Marcoantonio Salvador Q. Física, Condensadores.

Edit. Cuscano

9. Marcoantonio Salvador Q. Física, Electromagnetismo.

Edit. Cuscano

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