Problemas Electricidad
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Enero 24, 2014
Problema Campos eléctricos:
Si quisiéramos que un bloque de hierro de 3.25kg de masa adquiera una carga positiva de 0.1C ¿Qué fracción de electrones es necesario remover?
Solución:
Peso atómico: Fe = 56
Numero de átomos del Fe en el bloque de 3.3kg es:
No átomos = (3.25kg)(6.022×1023 atomos
mol)
0.0560 kg/mol
= 3.495×1025=3.5×1025atomos
Se ha utilizado el No. De Avogadro, la definición de mol que específica que la masa de 1 mol de una sustancia en gramos es igual al número de masa de la sustancia.
26 = No. De protones = No. Electrones
El número total de electrones en el bloque de 3.25kg
Ne = (26 ) (3.495×1025 )=9.09×1025 electrones
No. De electrones que hay que remover (N ∆e )
q=e (N−N e)
Debido a que el número de electrones es el mismo que el número de protones en el objeto sin carga la diferencia en el número de protones y electrones es el número de electrones
q=e N ∆e
N∆ e=qe= o.13.5×1025
=6.24×1025
Finalmente se obtiene la fracción de elementos que se debe remover.
N ∆eNe
=6.24×1025
9.09×1025=6.8647×10−25
Enero 30
Sobre los extremos de un segmento AB de 1m de longitud se fijan 2 cargas
q1=+4×10−6C sobreel punto A
q2=+1×10−6C sobre el úntoB
Al ubicar una tercera carga q=2×10−6Csobre AB de modo que quede en equilibrio bajo la acción simultanea de las 2 cargas dadas.
¿La ubicación de q de pende de su valor y signo?
q1=+4×10−6C
q2=+1×10−6C
q=2×10−6C
Fq1=Kq1q❑
r2Fq2=K
q2q❑
r2
¿Kq1qr2
=9×109 NC
=Kq2qr2
=(4×10−6 ) (2×10−6 )
r2
¿9×109 NC
(4×10−6 ) (2×10−6 )r2
=¿
Encontrar la fuerza eléctrica de repulsión entre 2 protones en una molecular de Hidrogeno siendo su separación de d= 0.7×10−10m Compárala con la fuerza de atracción gravitacional correspondiente.
Datos:
qe+¿=1.6× 10−19C ¿
mp=1.67×10−27Kg
d=0.7×10−10m
G=6.67×10−11 N m2
K g2
F e=Kq1q2d2
=9×109 N m2
C2(1.6×10−19 c ) (1.6×10−19 c )
¿¿
FG=Km1m2d2
Fe=4.2×10−8
FG=6.67×10−11 Nm2
K g2(1.6×10−27 Kg )¿2
¿¿
FG=3.39×10−47
Dos esferas cada una con una carga de 3mC, están separadas por una distancia d=20mm. ¿Cuál es la fuerza de repulsión entre ellas?
F❑=Kq1q2d2
¿9×109 N m2
C2(3×10−6 c ) (3×10−6 c )
¿¿
9×109 N m2
C29×10−12C2
¿¿
F= 202.5 N