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• Alberto Fernández

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Nombre de la materia Fíísica Nombre de la Licenciatura Ingenieríía Industrial Nombre del alumno Luis Alberto Fernaí ndez Barrios. Matrícula 010586953 Nombre de la Tarea Tarea de la semana 6 Unidad # Unidad 5 Electricidad Fecha 13 de agosto de 2019

Unidad 5. Electricidad Física

“Nuestra gloria más grande no consiste en no haberse caído nunca, sino en haberse levantado después de cada caída.” Confucio

ACTIVIDAD 6 Objetivos: 

Aplicar los conceptos de electricidad y las leyes que determinan el flujo de corriente.

Instrucciones: Después de revisar los videos y los recursos siguientes debes desarrollar la actividad 6.

Video Revisa los 3 videos del Prof. Víctor Alejandro García de la UTEL en donde ejemplifica y explica detalladamente la solución de problemas respecto al tema de electricidad.

Lectura Termodinámica (Tippens, trad. Ramírez, 1992). Este documento fue elaborado a partir del libro de Tippens, por el área de diseño instruccional de la UTEL. En éste encontrarás los temas: calor y trabajo, función de la energía interna, primera y segunda ley de la termodinámica, así como los procesos adiabáticos, isocóricos, isotérmicos, entre otros.

Adicionalmente se te proporciona un formulario con las fórmulas que necesitas para la realización de la tarea.

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Unidad 5. Electricidad Física

¿Cómo entregar nuestra tarea? Descargar la actividad en Word y responder directamente en el documento. -Imprimir

la

actividad

para

escribir

las

respuestas

y

enviar

la

foto

o

escaneo

correspondiente. -Colocar su respuesta con fotos de lo realizado (ejercicio por ejercicio, etcétera).

Forma de evaluacioí n: Criterio

Ponderación

Presentación

10%

Valor de los ejercicios 1.1: (Valor 3.0 punto) 2.1: (Valor 3.0 punto) 3.1: (Valor 3.0 punto)

90%

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Unidad 5. Electricidad Física

Desarrollo de la actividad: 1. Ejemplo: Ley de Coulomb Dos cargas puntuales iguales y positivas

están localizadas en x = 0, y = 0.4 m y en

x = 0, y = -0.4 m, respectivamente. Determina: ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza eléctrica total (neta) que estas dos cargas ejercen sobre una tercera carga puntual, con Q = 5.0

en x = 0.5 m, y = 0?

Agrupamos los datos. q1= 3.0 μC= 3.0*10-6 C q2= 3.0 μC= 3.0*10-6 C Q= 5.0 μC= 5.0*10-6 C r= 0.64 m

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Unidad 5. Electricidad Física

Ry= 0.4 m Rx= 0.5 m 

Debemos calcular las fuerzas que cada carga ejerce sobre



vectorial de las fuerzas. La forma de calcular las fuerzas que



componentes. Recuerda que debemos trabajar en unidades del SI

y

y después obtener la suma

ejercen sobre

consiste en usar sus

Ley de Coulomb para fuerza entre cargas puntuales.

Donde o

Sustituimos los valores e para obtener

o

Sustituimos valores en

:

o

Sustituimos valores en

:

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Unidad 5. Electricidad Física

o

Sustituimos valores en

:

o

Sustituimos valores en

:

Sustituimos los valores obtenidos en las siguientes formulas.

Ejercicio: (Valor 3.0 punto) 1.1. Dos cargas

están separadas por una distancia d de 120 mm en el aire.

¿Cuál es la fuerza resultante sobre una tercera carga

colocada en el punto medio de la

distancia entre las otras dos cargas?

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Unidad 5. Electricidad Física

2. Ejemplo : Ley de Gauss Consideremos una esfera hueca de pared delgada y radio de 0.3 m que tiene una cantidad desconocida de carga uniformemente distribuida en su superficie. El campo eléctrico apunta directamente hacia el centro de la esfera con una magnitud de , a una distancia de 0.4 m desde el centro de la esfera. ¿Cuánta carga hay en la esfera? Utilizaremos la ley de Gauss

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Unidad 5. Electricidad Física

Consideremos que la superficie gaussiana: esfera

Combinando ambas ecuaciones.

Despejamos q.

Donde por ser una superficie radial la solución lleva signo negativo.

Agrupamos nuestros datos:

¿Cuánta carga hay en la esfera? Ejercicio: (Valor 3.0 punto) 2.1. El campo eléctrico justo sobre la superficie del cilindro cargado de una máquina fotocopiadora tiene

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Unidad 5. Electricidad Física

una magnitud E de

¿Cuál es la densidad superficial de carga sobre el cilindro si éste es

un conductor?

3. Ejemplo : Ley de Ohm En un calentador eléctrico existe una diferencia de potencial, entre sus terminales, de 100 V cuando la corriente es de 6.5 A. Si requerimos conocer la corriente cuando la tensión (voltaje) aumenta a 125 V. Nota: para los incisos B y C considera un tiempo igual a 1 hora. A. ¿Cuál es el valor de tal corriente? B. ¿Cuánto calor genera en Joules el calentador eléctrico, inicialmente? C. ¿Cuánto calor genera en Joules el calentador eléctrico, con el aumento de tensión (a 125 V)? a) ¿Cuál es el valor de tal corriente? Agrupamos datos



Primero hay que obtener la resistencia del calentador

Utilizaremos la Ley de Ohm Sustituimos valores.

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Unidad 5. Electricidad Física

De tal manera que con esta resistencia obtenemos la intensidad cuando

.

b) ¿Cuánto calor genera en Joules el calentador eléctrico, inicialmente? Agrupamos datos

Utilizaremos la fórmula de la Potencia

Utilizaremos la fórmula de Trabajo

c) ¿Cuánto calor genera en Joules el calentador eléctrico, con el aumento de tensión (a 125 V)? Datos

Utilizaremos la fórmula de Potencia

Utilizaremos la fórmula de Trabajo

Ejercicio: (Valor 3.0 punto)

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Unidad 5. Electricidad Física

3.1. Una corriente de 6A fluye a través de una resistencia de

durante 1 hora. ¿Cuál es la

potencia disipada? ¿Cuánto calor se genera expresado en joules?

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