5/20/2018 EJERCICIOS PROPUESTOS de CAPACITANCIA Corriente y Resistencia Campo Magnetico

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EJERCICIOS PROPUESTOS DE CAPACITANCIA/CORRIENTE Y RESISTENCIA/CAMPO MAGNETICO

1. Un capacitor de 6.0 F est conectado en serie

con un capacitor de 4.0 F, estando aplicada una

diferencia depotencial de 200 Va travs del par. (a)

Calcule la capacitancia equivalente. (b) Cual es la

carga en cada capacitor? (c) Cual es la diferencia

de potencial a travs de cadacapacitor?

2. Cuando el interruptor S se mueve hacia la

derecha (Fig) las placas del capacitor C, adquieren

una diferencia de potencial de V0 ; C2 y C3 estn

descargados inicialmente. Ahora el interruptor se

mueve hacia la izquierda. Cules son las cargas

finales q1, q2 y q3 de los capacitores

correspondientes?

3. Un capacitor de placas paralelas tiene placas de

rea A y separacin d y se carga a una diferencia

de potencial V. Luego se desconecta la batera de

carga y las placas se alejan hasta que su

separacin sea de 2d. Deduzca expresiones en

trminos deA, d y V para (a) la nueva diferencia

depotencial, (b) la energa almacenada inicial y final,

y (c) el trabajo necesario para separar las placas.

4. Un a1ambre de 4.0 m de largo y 6.0 mm de

dimetro tiene una resistencia de 15 m. Se

aplica una diferencia de potencial de 23 V entre

sus extremos. (a) Cual es la corriente en el

alambre? (b) Calcule la densidad de corriente. (c)

Calcule la resistividad del material del alambre.

5. Se desea hacer un conductor cilndrico largo

cuyo coeficiente de temperatura de la

resistividad, a 20C, este cerca de cero. Si tal

conductor se hace ensamblando discos

alternados de hierro y de carbono, halle la

razn entre los espesores de un disco de

carbono y los de un disco de hierro. (Para el

carbono, p = 3500X10-8

m y = -0.50X10-

3(C

-1)

6. Un calefactor de nicromio disipa 500 W

cuando la diferencia de potencial aplicada es

de 110 V y el alambre estaa una temperatura

de 800C. Cunta potencia se disipara si la

temperatura del alambre se mantuviese a

200C por inmersin en un bao de aceite

enfriante? La diferencia de potencial aplicada

permanece la misma; para el nicromio a

800C es de 4.0 x 10"4/C.

7. Se conocen 150 m. de alambre

(20C)=1.72x108

m y = 0.004 C-1

a una

diferencia de potencial de 12 V .Si la seccin

circular del alambre tiene un dimetro de

0.511mm. Calcule: a) La resistencia del alambre a

20C b) La densidad de corriente en el conductor a

20C c) La velocidad de arrastre de los electrones si

n = 1023

electrones libres/ cm3. d) La resistencia del

alambre a 40 C .e) La energa transformada en

calor, cada segundo, en el alambre, a 40C.

8. Se alimenta un calefactor de alambre de

tungsteno ( l = 2 m, A = 0.2 mm2 = 0.0045 (oC)

-1y

(20oC = 5.5X 10

-8 m) con una fuente de 10V.

Despus de operar cierto tiempo, la temperatura

de la resistencia de alambre es de 500oC Calcular:

a) La resistencia del calefactor a 20oC b) La

potencia del calefactor a 20oC c) La resistencia del

calefactor a 500oC d) .Cul debe ser el valor de la

diferencia de potencial de la fuente, a 500oC para

tener la potencia del inciso (b)? e) Si se emplea

nicromio ((20oC) = 10

-6m; = 0.004 (

oC)

-1, l = 2

m, A = 0.2 mm2) en lugar del tungsteno .Cul ser

la temperatura del calefactor para tener la misma

resistencia que el tungsteno a 500oC)

9. Un positrn (electrn cargado positivamente)

de 22.5 eV se proyecta dentro de un campo

magntico unifonne B =455 T con su vector de

velocidad formando un ngulo de 65.5 con B.

Halle (a) el periodo, (b) el pasop y (c) el

radio r de

la trayectoria helicoidal.

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10. Un conductor horizontal, en una lnea de

transmisin, porta una corriente de 5.12 kA de sur

a norte. El campo magntico de la Tierra en la

vecindad de la lnea es 58.0 T y est dirigido

hacia el norte e inclinado hacia abajo a 70.0 con la

horizontal. Halle la magnitud y direccin de la

fuerza magntica sobre 100 m del conductor

debido al campo de la Tierra.

11.Una espira de una sola vuelta, por la que fluye

una corriente de 4.00 A, tiene la forma de un

triangulo rectngulo, siendo sus lados de 50 cm,

120 cm y 130 cm. La espira esta dentro de un

campo magntico uniforme de 75.0 mT de

magnitud cuya direccin es paralela a la corriente

en ellado de 130 cm de la espira. (a) Halle la fuerza

magntica sobre cada uno de los tres lados de la

espira. (b) Demuestre

que la fuerza magntica totalen la espira es cero.

12. Un electrn en el puntoA de la figura tiene una

rapidez v0de 1.41X106m/s. Calcule a) la magnitud y

la direccin del campo magntico que har que el

electrn siga la trayectoria semicircular entre A y B,

y b) el tiempo requerido para que el electrn se

mueva deA a B.

13. El circuito que se ilustra en la figura se utiliza

para construir una balanza magntica para pesar

objetos. La masa m por medir cuelga del centro de

la barra que se halla en un campo magntico

uniforme de 1.50 T, dirigido hacia el plano de la

figura. El voltaje de la batera se ajusta para hacer

variar la corriente en el circuito. La barra horizontal

mide 60.0 cm de largo y est hecha de un material

extremadamente ligero. Est conectada a la batera

mediante alambres delgados verticales que no

resisten una tensin apreciable; todo el peso de la

masa suspendida m est soportado por la fuerza

magntica sobre la barra. Un resistor con R 5 5.00 V

est en serie con la barra; la resistencia del resto

del circuito es mucho menor que esto. a) Cul

punto, a o b, debera ser la terminal positiva de la

batera?

b) Si el voltaje terminal mximo de la batera es de

175 V, cul es la masa ms grande m que este

instrumento es capaz de medir?

14. Un alambre rectilneo largo contiene una regin

semicircular con radio de 0.95 m, y est colocado

en un campo magntico uniforme de magnitud

2.20 T, como se ilustra en la figura Cul es la

fuerza magntica neta que acta sobre el alambrecuando conduce una corriente de 3.40 A?

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