Instituto de Nivel Superior de Educacin Tcnica y Formacin Profesional Electrotecnia General y Aplicada.

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GUIA 1: Fuerza elctrica, campo elctrico, ley de Gauss. CUESTIONARIO

1. Cul es la carga elctrica total en un sistema aislado? 2. Puede destruirse o crearse una carga elctrica? Justifique. 3. Qu diferencia existe entre un conductor y no conductor? 4. La fuerza electrosttica ejercida entre dos cargas puntuales de igual (distinto) signo es una magnitud

vectorial. Hacer un diagrama vectorial en cada caso. 5. Qu significa que la fuerza de interaccin entre cargas sea de "accin a distancia" ? 6. Qu propiedades debe tener la carga de prueba en la definicin de campo elctrico?. 7. Es posible que exista campo elctrico en el vaco? 8. Como se puede distinguir en forma experimental un campo elctrico de uno gravitatorio? 9. Una carga negativa se coloca en una regin del espacio donde existe un campo elctrico uniforme

orientado verticalmente hacia arriba Cul es la direccin de la fuerza que experimenta la partcula?

10 Para las siguientes distribucones de cargas dibuje las lineas de fuerzas del campo elctrico

10. Calcule el flujo del campo elctrico a travs de una superficie cerrada, si la carga contenida dentro de ella es:

a. Q = 0. b. Una carga puntual Qo c. Un conjunto de cargas puntuales Qi con i =1,2,... n d. Un cuerpo conductor cargado con una densidad de carga e. Una regin donde existe una densidad volumtrica de carga

11. A partir de los casos anteriores establezca una conclusin que contenga a todos los casos anteriores 12. Empleando la ley de Gauss demuestre que las lneas del campo elctrico tienen fuente y sumidero.

Ayuda: emplee un dipolo y elija superficies cada vez ms grande, partiendo de una que solo contenga a una de las cargas.

13. Cmo se puede demostrar que el flujo del campo elctrico no depende de la forma y del tamao de la superficie cerrada que contiene la carga?

14. Es posible usar la ley de Gauss para calcular el campo de un dipolo elctrico? Porque?

SERIE DE PROBLEMAS N1: PROBLEMA 1 Calcule el mdulo de la fuerza electrosttica que ejerce un cuerpo puntual cargado con Q = 10-6C sobre otro igual, cuando estn distanciados: a) r1 = 1 m, b) r2 = 0,5m, c) r3 = 0,25 m, d) r4 = 0,125 m. Haga una representacin grfica de la fuerza en funcin de la distancia entre los cuerpos. PROBLEMA 2 Dos cargas puntuales Q1 y Q2 respectivamente, como muestran las figuras 1a), 1b) ejercen una fuerza electrosttica sobre la carga puntual Q0. a) Haga un esquema del diagrama de fuerzas que ejercen las cargas puntuales Q1 y Q2 sobre Q0 y encuentre geomtricamente su resultante. b) Calcule la fuerza electrosttica sobre el cuerpo puntual con carga Q0

Instituto deElectrotecn

Datos: Q0=

PROBLEMDadas dos como muesdeslizarse so

PROBLEM1 gramo, selongitud y grados con . PROBLEMCalcule el c

PROBLEMUn campo eplano rectan(b) el plano el eje x. PROBLEMLos siguien-84,0 C. (alneas de canmero entr PROBLEMConsidere len la figuraCalcule el f

e Nivel Supnia General

1x10 -5 C, Q

MA 3 pequeas es

stra la figuraolo sobre la

MA 4: Dos ese hallan colgpenden de ula vertical. C

MA 5 campo elctr

de rC PROCalpun

MA 7 elctrico de 3ngular de anc es paralelo a

MA 8 ntes cargas sea) Calcular elampo elctricrar en el?

MA 9 a superficie

a. a) Cul dflujo del cam

perior de Edy Aplicada

Q1 = -2x10 -5 C

sferas, una tia separas unhorizontal.

sferas cargadgadas de un sun punto en

Calclese el v

rico creado preferencia, en

OBLEMA 6lcule el camntos : P1, P2,

3,50 kN/C secho 0,350 m al plano xy,

e encuentran l flujo elctr

co que salen

gaussiana qude las cargas

mpo elctrico

ducacin Ta.

C, Q2 = 2x10

iene carga pa distancia d

En qu posic

das iguales desoporte med

n comn. Cavalor de las c

por una cargan los puntos

mpo elctricoP3 (ver figur

e aplica a lo ly 0,700 m d(c) el plano c

dentro de unico neto a tradel tanque es

ue rodea pars contribuyea travs de l

cnica y For

0 -5 C, L = 0.

positiva 3 Cde 10 cm. Ucin la tercer

e dimensiondiante hilos dada hilo formcargas

a puntual ubP1, P2, P3, P

o creado pora 2).L = 0.0

largo del eje de largo supocontiene el ej

n tanque: 5,0avs del tanqs mayor que

rte de la distre al campo ela superficie

rmacin Pro

4m.

C y la otra cUna tercera era esfera est

es pequeas de seda de 30ma un ngul

bicada en el oP4 (ver figura

or dos carga01 m, Q1 = 10

+x. Calcularoniendo que (eje y , y su no

00 C, C -9,que. (b) es el , igual a, o m

ribucin de celctrico en punteada de

ofesional

carga negativesfera con c en equilibri

y masa 0cm de lo de 5

origen de un). L = 1 cm

as puntuales 0-9 C, Q2 = -1

r el flujo elc(a) el plano eormal forma

,00, C 27,0 nmero de

menor que el

carga mostrael punto P? la figura

va -1 C estcarga 1 C eio?

n sistema Q = 10-9

en los 10-9 C

ctrico a traves paralelo alun ngulo d

y

ada b)

2

tn ubicadases libre para

s de un l plano yz, e 40,0 con

2

s a

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PROBLEMPara los esindicadas

PROBLEMEn un cono

a) El fb) El c

PROBLEMUna medidapuntando rcualquier palmacenada PROBLEMCalcular el radio a, en e PROBLEMClculo del constante PROBLEMCalcular el volumtrica PROBLEMUna esfera Concntricainterno b y ra) Determinr > c. b) Determin PROBLEMDetermine econstante, p

e Nivel Supnia General

MA 10 pectros de c

MA 11 con distribu

flujo sobre uncampo elctr

MA 12 da del campradialmente

punto de la a en la Tierra

MA 13 campo elct

el interior y e

MA 14 campo elct

. Carga total

MA 15 campo elctr

a (r) = A.r, cMA 16

no conducta con esta diradio externo

ne la intensid

ne la carga in

MA 17 el campo el

para r < R y r

perior de Edy Aplicada

campo elctr

ucin volumna superficie

rico creado p

po elctrico hacia adentrsuperficie,

a.

trico creado exterior de la

trico creado Q

rico creado pcon 0 r R

tora de radiostribucin hao c, como mudad del camp

nducida en la

ctrico E(r) r > R.

ducacin Ta.

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cerca de laro, asumienddetermine l

por una esfa misma.

por una esfe

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cnica y For

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100N/C, nstante en era estar

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y carga totacargada, de r

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