UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARA

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

Programa de Ingeniera Electrnica

Campos Electromagnticos

Emitido: 04.Abril.2012Problemas # 2

LEY DE COULOMB

Prob.1

Tres cargas puntuales estn dispuestas en lnea. La carga Q3 = +5 nC esta en el origen. La carga Q2 = -3 nC esta en x=+4 cm. La carga Q1 esta en x = +2 cm.

Determinar la magnitud y el signo de Q1 si la fuerza neta sobre Q3 es ceroProb.2

Dos cargas puntuales estn situadas sobre el eje y, la carga Q1 = -1,5 nC en y = -0,6 m la carga Q2 = +3,2 nC en el origen (y=0) Determinar la fuerza total en magnitud y direccin que estn dos cargas ejercen sobre una tercera carga Q3 = +5 nC que se encuentra en y = -0,4 mProb.3

Se coloca una carga puntual positiva Q1 en el eje positivo y en y = a y una carga puntual negativa Q2 en el eje y en y = -a. Una carga negativa Q3 puntual se encuentra en algn punto sobre el eje +x

3.1.- Determinar las fuerzas que actan sobre Q3

3.2.- Determinar las componentes x, y de la fuerza neta que las cargas Q1 y Q2 ejercen sobre Q3 CAMPO ELECTRICOProb.4Una gota de aceite con un radio de r = 2,25 m, esta cargada negativamente y esta flotando en cuerpo muy grande cargado tambin negativamente. La intensidad de campo elctrico del gran cuerpo es E = 7,83 x 10 exp 4 V/m en el punto donde la gota de aceite esta situada. La densidad del aceite es = 0,851 g/cm4.1.- Determinar la carga de la gota de aceite

4.2.- Comparar la carga de la gota con la de un electrnProb.5Un conductor de forma de anillo con un radio a tiene una carga total distribuida uniformemente en toda su circunferencia

Determinar el campo elctrico en un punto M situado sobre el eje del anillo a una distancia z de su centro.

Prob.6Una carga puntual Q1 = -4 nC esta en el punto x = 0,6 m y = 0,8 m, una segunda carga puntual Q2 = +6 nC esta en x = 0,6 m y = 0

Determinar la magnitud y direccin del campo elctrico debido a estas dos cargas en el origenProb.7Un alambre recto muy largo tiene una carga en cada unidad de longitud 1,5 x10 exp -10 C/m

Determinar a que distancia del alambre la magnitud del campo elctrico es igual a 2,5 nCProb.8Una carcasa hemisfrica de radio a es cargada uniformemente sobre su superficie por una carga total Q

3.1.- Determinar la intensidad de campo elctrico en el centro de la semiesfera3.2.- Determinar E para Q = 1 x 10 exp. -10 C y a = 10 cm

Prob.9

Usando la Ley de Gauss determinar la intensidad de campo elctrico dentro y fuera de una esfera de radio a uniformemente cargada con densidad de carga Graficar E / r Programa de Ingeniera Electrnica

Campos Electromagnticos

Emitido: 04.Abril.2012Problemas # 2

Prob.10

Dentro de un cilindro circular infinito de radio a estn distribuidas cargas con una densidad volumtrica , usando la Ley de Gauss

3.1.- Determinar la intensidad de campo elctrico dentro y fuera de la superficie como una funcin de la distancia r al eje del cilindro

3.2.-Graficar E / distancia rProb.11Una esfera conductora de radio a lleva una carga Q1 concntrica con la esfera hay una carcasa esfrica de radio interior b (b > a) y radio exterior c con una carga Q23.1.- Determinar la intensidad de campo elctrico E y el potencial electrosttico en cada punto

3.2.- Graficar E / r y V/ r siendo r la distancia desde el centro comn Prob.12

Una distribucin volumtrica de carga de forma esfrica tiene una densidad de carga = o (a - r) / a donde a es el radio de la esfera y r la distancia desde el centro de la esfera.

Utilizando la Ley de Gauss determinar la intensidad de campo elctrico E dentro y fuera de la esfera

Prob.13

Graficar la variacin de la intensidad de campo elctrico E versus la distancia r de un volumen de carga de forma esfrica de radio R y densidad de carga

Prob.14

Un volumen esfrico de radio a le es retirado un volumen esfrico interior de radio b, el volumen restante es cargado uniformemente con una densidad Determinar la intensidad de campo elctrico en el interior y exterior de la esfera

y

+++ xProb.15

Una carga Q esta distribuida uniformemente en un cuarto de crculo de radio a que se encuentra en el primer cuadrante y otro cuarto de crculo con carga Q se encuentra en el tercer cuadrante, calcular la intensidad de campo elctrico E en el origen

a

b

Ing. Eduardo Esquivel Z.