UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA, UNI- NORTE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERA, UNI- NORTE

Problemas para reposicin de trabajos primer parcial de Fsica II.

A. Resuelva.

1. Dos cargas puntuales de 2.00 C se localizan sobre el eje X. una est en X = 1.00 m y la otra en X = - 1.00 m. a) Determine el campo elctrico sobre el eje Y en Y = 0.500 m. b) calcule la fuerza elctrica sobre una carga de 3.00 C situada en el eje Y en Y = 0.500 m.

2. Tres cargas puntuales estn ordenadas como se muestra en la Figura 1. A) encuentre el vector de campo elctrico que crean en el origen de manera conjunta las cargas de 6.00 nC y 3.00 nC. B) encuentre el vector fuerza sobre la carga de 5.00 nC.

Figura 1.

B. Analice y responda.

1. Un par de capacitores se conectan en paralelo mientras un par idntico se conecta en serie. Qu par sera ms peligroso de manejar despus de haberse conectado a la misma fuente de voltaje? Explique.

2. Si a usted le dan tres capacitores diferentes C1 , C2 , C3 , cuntas combinaciones diferentes de capacitancia puede usted producir?

3. Usted carga un capacitor de placas paralelas, lo quita de la batera y evita que los alambres conectados a las placas se toquen entre s. Cuando usted separa las placas, las siguientes cantidades se incrementan, disminuyen o permanecen iguales?: a) capacitancia; b) carga; c) la intensidad de campo elctrico entre las placas; d) diferencia de potencial; e) energa almacenada en el capacitor.

4. Un capacitor de placas paralelas completamente cargado permanece conectado a una batera mientras usted desliza un dielctrico entre las placas. Las siguientes cantidades se incrementan, disminuyen o permanecen iguales?: a) C; b) Q; c) E; d) VAB ; e) U (energa potencial elctrica).

C. Resuelva.

1. Un capacitor lleno de aire est compuesto de dos placas paralelas, cada una con un rea de 7.60 cm 2 , separadas una distancia de 3.00 cm. Si se aplica una diferencia de potencial de 20.0 V a estas placas, calcule a) el campo elctrico entre las mismas, b) la densidad de carga superficial, c) la capacitancia y d) la carga sobre cada placa.

2. Un grupo de capacitores idnticos se conectan primero en serie y despus en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexin en serie. Cuntos capacitores estn en el grupo?

3. Dos capacitores C1 = 5.00 F y C2 = 12.0 F estn conectados en paralelo, y la combinacin resultante est conectada a una batera de 9.00 V. a) Cul es el valor de la capacitancia equivalente?; b) cul es la diferencia de potencial a travs de cada capacitor?, c) cul es la carga almacenada en cada capacitor?; d) cul es la energa almacenada en la combinacin?

4. Resuelva el problema anterior, pero conectando los capacitores en serie.

5. Cuatro capacitores se conectan como se muestra en la Figura 1 siguiente; a) encuentre la capacitancia equivalente entres los puntos a y b; b) calcule la carga en cada capacitor si Vab = 15.0 V.

6. Evale la capacitancia equivalente de la configuracin mostrada en la Figura 2. Todos los capacitores son idnticos y cada uno tiene una capacitancia C.

C1 = 15.0 F, C2 = 3.00 F,

C3 = 6.00 F, C4 = 20.0 F.

7. Las dos placas paralelas de un capacitor tienen una separacin de 4 mm y el rea de cada una de ellas es de 0.03 m2 . El dielctrico es vidrio (K = 7.5) y el voltaje de las placas es de 800 V. Cul es la carga en cada placa y cul es la intensidad de campo elctrico entre las placas?