EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales- G 09 NL 11 JUAN Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física Mayo 2011.

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1 EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales- G 09 NL 11 JUAN Universidad Nacional de Colombia Departamento de Física Mayo 2011

2 Faraday 1.Una barra conductora, de longitud L, se mueve, con velocidad V, hacia la derecha sobre un conductor con forma de U en un campo magnético uniforme que apunta hacia fuera de la página. Averiguar la fuerza electromotriz inducida en función de B, L y V.

3 dx L V Fuerza Electromotriz V: Velocidad L: Longitud dx: Variación de la distancia Salida Campo Magnético (B)

4 Fuerza Electromotriz = Fuerza Electromotriz

5 Capacitores 2. Calcule la capacitancia de un capacitor de placas paralelas que miden 20 cm x 30 cm y están separadas por una brecha de aire de 1 mm. a)cuál es la carga en cada placa si a través de ellas se conecta una batería de 12VDC? b)estime el área para construir un capacitor de 1 Faradio.

6 Capacitores 1 mm 12 V +- 30 cm 20 cm C = Capacitancia

7 Capacitores a) b) Placa 1 = QPlaca 2 = -Q C = Capacitancia Q = Carga Almacenada V = Voltaje A = Área placas d = Distancia placas

8 Energía almacenada en un capacitor (de una unidad de flash en una cámara fotográfica) 3. Cuánta energía eléctrica puede almacenar un capacitor de 150 microfaradios a 200 V? 4. Si dicha energía se libera en 1 milisegundo cuál es la salida de potencia equivalente?

9 Energía almacenada en un capacitor (de una unidad de flash en una cámara fotográfica) 3. 4. = Energía C = Capacitancia V = Voltaje P = Potencia t = Tiempo

10 Corriente es Flujo de carga eléctrica 5. Cuál es la carga que circula cada hora por un resistor si la potencia aplicada es un kilovatio P = Potencia I = Corriente R = Resistencia q = Carga t = Tiempo

11 Corriente eléctrica 6. Por un alambre circula una corriente estacionaria de 2.5 A durante 4 minutos. a) Cuánta carga total pasa por su área transversal durante ese tiempo? b) a cuántos electrones equivaldría?

12 Corriente eléctrica a) b) I = Corriente q = Carga t = Tiempo #e= Número de electrones

13 Ley de Ohm 7.El bombillo de una linterna consume 300 mA de una batería de 1,5 V. a) Cuál es la resistencia de la bombilla? b) Si la batería se debilita y su voltaje desciende a 1,2 V cuál es la nueva corriente?

14 Ley de Ohm a) b) R = Resistencia V = Voltaje I = Corriente

15 Corriente eléctrica en la naturaleza salvaje 8. En un relámpago típico se puede transferir una energía de 10 Giga julios a través de una diferencia de potencial de 50 Mega Voltios durante un tiempo de 0,2 segundos. a)Estime la cantidad de carga transferida entre la nube y la tierra. b)La potencia promedio entregada durante los 0,2 segundos.

16 Corriente eléctrica en la naturaleza salvaje a) b) = Energía q = Carga V = Voltaje P = Potencia t = Tiempo

17 Circuitos 9. Dos resistores de 100 ohmios están conectados en paralelo y en serie a una batería de 24 VDC. a)Cuál es la corriente a través de cada resistor b)Cuál es la resistencia equivalente en cada circuito?

18 Circuitos 100 24 V Paralelo Serie a) b)

19 Transformadores 10. Un transformador para uso doméstico reduce el voltaje de 120 VAC a 9 VAC. La bobina secundaria tiene 30 espiras y extrae 300 mA. Calcule: a)El número de espiras de la bobina primaria. b)La potencia transformada

20 a) b) Transformadores N = Número de espiras p = Bobina primaria s = Bobina Secundaria P = Potencia I = Corriente V = Voltaje Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Transform ador http://es.wikipedia.org/wiki/Transform ador