V= I2(R1+R2)

R1

V

I1

R1

V

I2

R2

V=R1I1

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS

EXAMEN PARCIAL DE FÍSICA C II TÉRMINO 2005 1. Una carga puntual de 0.0462C está dentro de una pirámide. Determine el flujo eléctrico total a través de la superficie de la pirámide. ¿En cuánto cambia el flujo eléctrico si colocamos otra carga puntual de igual magnitud y de signo contrario, fuera de la pirámide?

[ ]CNmQ

Q

qQ

neto

neto

o

encneto

2

12

6

76.4745

10*85.810*0462.0

=

=

=

−

−

ε

igual permanece

0462.0

0462.0

neto

ext

enc

o

encneto

Q

Cq

Cq

qQ

µµ

ε

−==

=

2. Una batería conectada a una resistencia de R1 nos da una corriente de 2ª. La corriente se reduce a 1.6ª cuando un resistor adicional R2 =3 se añade en serie con R1 ¿Cuál es el valor de R1?

Ω=−

=

−=

+=

126.123*6.1

)(

11

21

221

21211

RR

IIRI

R

RRIRI

3. Un grupo de capacitares idénticos se conecta primero en serie y después en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión en serie. ¿Cuántos capacitores están en el grupo?

Paralelo: NCC

CCCC

CCCC

p

p

p

=

=+===

+++=

...

...

321

321

serie:

NC

C

CN

C

CCCC

s

s

s

=

=

+++=

1

...1111

321

10100

100

100

2 ==

=

=

NNNC

NC

CC sp

5cm 40cm

r2

12A

d

I2 I1

r1

PUNTO A

[ ]mNlF

lF

drrI

lF

dII

lF

o

o

6

22

227

1

21

21

10*8

)10*45)(10*40(2)10*5()12)(10*4(

2

2

−

−−

−−

=

∴=

=

=

πππ

µπ

µ

4. Un protón inicialmente en reposo, es acelerado por una diferencia de potencial de 5*105 voltios. A continuación penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme de 0.05 teslas, perpendicularmente a la dirección del movimiento de protón: a) Hallar la velocidad y la energía del protón al entrar al campo magnético. b) Hallar el radio de la órbita a)

smv

mVVq

kkVq

kW

of

fe

/10*79.721

6

2

=

=∆

−=∆

∆=

JE

E

mVVqE

19

519

2

10*8

)10*5)(10*6.1(21

21

−

−

=

=

=∆=

b)

mRR

qBmv

R

Rv

mqvB

FF cm

04.2)05.0)(10*6.1(

)10*79.9)(10*67.1(19

627

2

==

=

=

=

−

−

5. Dos hilos conductores rectilíneos, infinitamente largos y paralelos, C y C’, distan entre sí 40cm. El hilo C está recorrido por una intensidad de corriente I = 12A, dirigida de arriba hacia abajo. Si en el punto A el campo magnético es nulo, ¿Cuál es el módulo y dirección de la fuerza por unidad de longitud que aparece sobre cada conductor?

22

11

2

2

1

1

21

21

21

22

0

Irr

I

rI

rI

BB

BB

BB

oo

AA

AA

AA

=

=

=

−=

=+

πµ

πµ

Z

R

Xl -Xc 6π

6. Un transformador está constituido por dos arrollamientos de N1 = 100 espiras y N2 = 200 espiras (secundario). Si se alimenta con 125V, ¿Cuál es la tensión de salida?

VVVVNN

VNN

VV

2500)125(1002000

2211

22

2

1

2

1 ====

7. Una bobina plana de 40 espiras y superficie 0.04m2 esta dentro de un campo magnético uniforme de intensidad B = 0.1T y perpendicular al eje de la bobina. Si en 0.2 segundos gira hasta que el campo esta paralelo al eje de la bobina, ¿Cuál es la f.e.m. inducida?

V

tBA

NtQ

N

BAQ

BAQ

Q

BAQ

final

final

inicial

inicial

8.02.0

)04.0)(1.0()40(

0cos

0

º90cos

−=

−=

∆−=

∆∆−=

=

===

ε

ε

εε

8. El flujo que atraviesa una espira viene dado por m =(t2-4t)*10-1 Tm2 estando t dado en segundos. Calcule la fem inducida en función del tiempo.

21

2

10)42(

)4(

Tmtdt

ttddtdQ

N

−+−=

−−=

−=

ε

ε

ε

9. En un circuito compuesto por una resistencia R, una autoinducción L y un condensador C, todos en serie, se aplica una tensión V=310 sen 250t y la intensidad es I = 1.2 sen (250t-/6). Si la capacitancia del condensador es de 40f, calcular los valores de R y L.

6πφθθφ =−= iv

72.22330cos2.1

310

30cos

30cos

==

=

==

=

RR

IV

R

IV

ZIZV

ZR

[ ]mHLcsen

IV

L

csen

IV

L

XZsenX

ZsenXX

cl

cl

67.916

130

130

30

30

=

+=

+=

+==−

ωω

ωω