UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Escuela de Ciencias Bsicas, Tecnologa e Ingeniera Campos Electromagnticos

1 Campos Electromagnticos Gua de aprendizaje prctico Momento 2

Desarrollo actividad prctica - Momento 2

Unidad 1: Campo elctrico, flujo elctrico y potencial elctrico. Entorno de trabajo: Aprendizaje Prctico. Modo de trabajo: Grupal. Valor: 20 Puntos.

Propsito: Reconocer los conceptos de operaciones vectoriales, campo elctrico, fuerza

elctrica, flujo elctrico y carga elctrica mediante el desarrollo de ejercicios de aplicacin.

Actividad Prctica Cada estudiante, luego de abordar las temticas del curso correspondientes a la unidad 1 debe analizar y desarrollar paso a paso los ejercicios de aplicacin propuestos en la presente gua de actividad prctica, las soluciones individuales deben aportarse en el entorno de aprendizaje prctico en el foro momento 2, y mediante debate y discusin formal obtener un consolidado nico de solucin grupal el cual debe presentarse al final del mismo foro. Ejercicios de Aplicacin

1. Calcular el producto punto y el producto cruz entre los

siguientes pares vectores expresados en sus componentes rectangulares:

a. 2i 3j b. 2i + 3j + 4k 7i + 3j - 1k c. 5i + 2j 6k 4i k d. Geomtricamente qu significado tiene el producto

punto y el producto cruz? Solucin: a. 0, [0 0 6] b. 19, [-15 30 -15] c. 26, [-2 -19 -8] d. Producto punto: producto del mdulo de B por la proyeccin de A

sobre B. A B = |A| |B| cos(). El producto punto entre vectores perpendiculares es cero. El producto punto entre vectores paralelos de igual sentido es la multiplicacin de las normas de los vectores, si tienen sentido opuesto el producto de las normas se multiplica por -1. El ngulo entre vectores se puede calcular con cos()= AB/|A||B|.

e. Producto cruz: Es un vector perpendicular a los vectores que se multiplican, y por lo tanto normal al plano que los contiene. El sentido vara de acuerdo al ngulo formado entre los vectores, se determina mediante la regla de la mano derecha que consiste en girar el primer vector hacia el segundo por el camino del ngulo

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2. Calcular la magnitud de la fuerza de atraccin o repulsin que

se genera entre dos cargas en reposo las cuales estn separadas una distancia 1m, tenga en cuenta que el valor de una de las cargas es de 50uC la cual duplica el valor de la otra. Las cargas son de signos iguales. Para estos casos, el signo slo se utiliza para indicar si las cargas son positivas o negativas y as poder determinar si se genera atraccin o repulsin.

3. Tres cargas alineadas q1, q2 y q3 est separadas una distancia d12=15cm y d23=25cm, con q1=2x10^-6 C, q2= -4x10^-6 C y q3=5x10^-6 C. Determinar la magnitud y direccin de la fuerza resultante ejercida sobre q2 sabiendo que las cargas estn en reposo y en el vaco como lo muestra la figura.

4. Una esfera maciza posee una carga elctrica de 50mC.

Calcular la densidad de carga volumtrica de la figura, sabiendo que la carga est uniformemente distribuida. Tener en cuenta que el radio de la esfera es r=90cm.

Un volumen esfrico concntrico es extrado de la figura original del problema Cul ser ahora el valor de la carga elctrica de la nueva esfera si el radio es r=45cm?

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5. Determinar el campo elctrico E producido por una carga

positiva q=30uC distribuida de manera uniforme en una superficie esfrica de radio r=20cm.

Graficar el comportamiento del campo elctrico E(R) para (0