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• juanhidalgo32

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CARGA ELECTRICA, FUERZA ELECTRICA Y CAMPO MAGNETICO 1. Cuatro cargas puntuales están en las esquinas de un cuadrado de lado a, como se muestra en la figura a) Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico en posición de la carga q. ¿Cuál es la fuerza resultante sobre q?

2. Dos cuentas idénticas tienen cada una masa m y carga q. Cuando se pone en un tazón esférico de radio R. con paredes no conductoras y sin fricción, las cuentas se mueven hasta que la posición de equilibrio está separada una distancia R. Determine la carga en cada cuenta.

3. Una línea de cargas positivas se distribuye en un semicírculo de radio R=60cm, como se observa en la figura. La carga por unidad de longitud a lo largo del semicírculo queda descrita por la expresión 𝜆 = 𝜆0cos𝜃. La carga total del semicírculo es de 12μC. Calcule la fuerza total sobre una carga de 3μC colocada en el centro de curvatura.

4. Una delgada placa conductora y cuadrada de 50.0 cm de lado se encuentra sobre el plano xy. Se deposita una carga total de 4.00 × 10 -8𝐶 sobre la placa. Determine a) la densidad de carga sobre la placa, b) el campo eléctrico justo por encima de la placa y c) el campo eléctrico justo por debajo de la misma. Puede suponer que la densidad de carga es uniforme.

5. Un cubo de arista “l”, tiene una carga puntual “q” en cada una de sus esquinas. Demuestre que la fuerza eléctrica resultante en cualquiera de las cargas está dada por:

Que se aleja del cubo a través de la diagonal del cuerpo.

6. La carga positiva Q está distribuida uniformemente a lo largo del eje positivo de las “y” entre “y”=0 y “y”=a. Hay una carga puntual negativa “–q” sobre el eje positivo de las “X”, a una distancia “x” del origen (Ver figura). A) Calcule las componentes “x” y “y” del campo eléctrico producido por la distribución de carga Q en puntos sobre el eje positivo de las “X”. B) Calcule las componentes “x” y “y” de la fuerza que la distribución de carga “Q” ejerce sobre “q” C) Demuestre que si x>>a , Fx≡-Qq/4πε0x 2 y Fy≡+Qqa/8πε0x3

7. Dos esferas diminutas de masa m tienen cargas iguales pero opuestas de magnitud q. Se atan al mismo gancho del techo con cuerdas ligeras de longitud L. Cuando se activa un campo eléctrico horizontal y uniforme E, las esferas cuelgan con un ángulo θ entre las cuerdas. a) ¿Cuál esfera (derecha o izquierda) es positiva y cuál es negativa? b) Encuentre el ángulo entre las cuerdas en términos de E, q, m y g.

LEY DE GAUSS 8. Un filamento recto con carga uniforme de 7.00 m de longitud tiene una carga positiva total de 2.00 mC. Un cilindro de cartón sin carga de 2.00 cm de longitud y 10.0 cm de radio, rodea el filamento en su parte central, y lo tiene como el eje del cilindro. A partir de aproximaciones razonables, determine a) el campo eléctrico en la superficie del cilindro y b) el flujo eléctrico total a través de dicho cilindro.

9. Considere una distribución de carga cilíndrica larga de radio R con una densidad de carga uniforme ρ. Encuentre el campo eléctrico a una distancia r del eje, cuando r