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• Andres Julian Valenzuela Aponte

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Electromagnetismo. Taller 1. 1. En las esquinas de un triángulo equilátero existen tres cargas puntuales. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor -4.00 µC.

6. Una esfera metálica con carga 𝑞 = +1.28𝜇𝐶 esta fija sobre un cable aislante que forma un ángulo de 𝜃 = 42.3° con respecto a la horizontal (figura). Una segunda esfera metálica con carga 𝑞 = – 5.06 𝜇𝐶 se desliza sin friccion sobre el alambre. A una distancia d = 0.380 m entre las dos esferas metálicas, la fuerza neta sobre la segunda esfera metálica es cero. ¿Cuál es la masa, 𝑚 , de la segunda cuenta?

Figura 1. 2. Se colocan dos cargas, una de 2.50 µC y la otra de 23.50 µC, sobre el eje x, una en el origen y la otra en x = 0.600 m, como se ilustra en la figura. Encuentre la posición sobre el eje x donde la fuerza neta sobre una pequeña carga +q debería de ser igual a cero.

3. Dos partículas cargadas de 2.00 𝑛𝐶 están localizadas sobre el 𝑒𝑗𝑒 𝑥. Una está en 𝑥 = 1.0 𝑚 y la otra en 𝑥 = −1.0𝑚. Calcule la fuerza eléctrica ejercida sobre una carga de −3.0𝑛𝐶 colocada sobre el 𝑒𝑗𝑒 𝑦 en 0.5 𝑚. 4. En las esquinas de un cuadrado de lado 𝑎 = 1.0 𝑐𝑚, se colocan las cargas (figura), Hallar la fuerza eléctrica sobre la carga 𝑞 = 2.0 𝑛𝐶.

7. Encuentre la magnitud y dirección de la fuerza electrostática sobre el electrón en la figura.

8. En los vértices de un triángulo equilátero existen tres cargas como se muestra en la figura 1. Halle el campo electico en la posición de la carga de 2.00 µC, debido al campo de las cargas -4.00 µC y 7.00 µC. Use su respuesta para hallar la fuerza eléctrica ejercida sobre la carga de 2.00 µC. 9. Dos partículas con carga 𝑞 = 0.500 𝑛𝐶 y 𝑞 = 8.00 𝑛𝐶 están separadas una distancia de 1.20m. ¿En qué punto de la línea que conecta las dos cargas, el campo eléctrico total producido por ambas cargas es igual a cero?

5. Dos esferas con carga idéntica cuelgan del techo suspendidas por cuerdas aislantes de la misma longitud, 𝑙 = 1.50 𝑚. A cada esfera se le proporciona una carga 𝑞 = 25.0 µ𝐶. Luego las dos esferas cuelgan en reposo, y cada cuerda forma un ángulo de 25.0° con respecto a la vertical. ¿Cuál es la masa de cada esfera?

10. Una carga puntual de +2.00𝜇𝐶 está en el origen, y una segunda carga puntual 𝑞 = −5.00𝜇𝐶 está en el 𝑒𝑗𝑒 𝑥 en 𝑥 = 80.0𝑐𝑚. a. Encuentre el campo eléctrico (magnitud y dirección) en cada uno de los puntos siguientes sobre el eje x; i) 𝑥 = 20.0 𝑐𝑚; 2i) 𝑥 = 120 𝑐𝑚; 3i)𝑥 = −20.0 𝑐𝑚. b. Calcule la fuerza eléctrica (magnitud y dirección) que las dos cargas ejercerían sobre un electrón colocado en cada punto del inciso a.

11. Tres cargas puntuales negativas están sobre una línea, como ilustra la figura. Encuentre la magnitud y dirección del campo eléctrico que produce esta combinación de cargas en el punto P.

13. Dos partículas con carga se encuentran sobre el 𝑒𝑗𝑒 𝑥. La primera es una carga +𝑄 en 𝑥 = −𝑎. La segunda es una carga desconocida ubicada en 𝑥 = +3𝑎. El campo eléctrico neto que estas producen en el origen tienen un valor de 2𝐾𝑄/𝑎 . Explique cuántos valores son posibles para la carga desconocida y encuentre los valores posibles. 14. Una pelota de corcho cargada con 1.00 g de masa está suspendida de un hilo muy ligero en un campo eléctrico uniforme. Cuando 𝑬⃗ = (3.00 ̂ + 5.00 ̂ )×10 N/C, la pelota está en equilibrio en 𝜃 = 37.0°. Determine: a. la carga sobre la pelota y b. la tensión en el hilo.

12. Tres cargas 𝑞 positivas idénticas están ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero de lado 𝑎, como se muestra en la figura. a) Suponga que las tres cargas juntas producen un campo eléctrico. Dibuje las líneas de campo en el plano de las cargas. a. Determine la localización de un punto (distinto de ∞ ) donde el campo eléctrico es igual a cero. b. Encuentre el campo eléctrico (magnitud y dirección) en P debido a las dos cargas ubicadas en la base.

c.

15. Calcular la carga Q negativa en el centro de un cubo que equilibre 8 cargas positivas iguales colocadas en cada vértice