LEY DE GAUSS Y POTENCIAL ELECTRICO BANCO DE QUICES CARGA Y CAMPO LEY DE GAUSS Y POTENCIAL ELECTRICO JOSE IVAN CARPINTERO USUARIO: G4N05JOSE

Preguntas numéricas SOLUCION 1) Una esfera de 5 cm está uniformemente cargada con una densidad de carga de 1.2·10-5/π C/m3. Calcular el módulo del campo eléctrico a una distancia r del centro, en el interior (r<5) y en el exterior (r>5) de la esfera cargada. A) r<5= 145000r N/C r>5 =18/r^2 N/C B) r<5= 144000r N/C r>5 = 16/r^2 N/C C ) r<5= 144000r N/C r>5 = 18/r^2 N/C D) r<5= 143000r N/C r>5 = 17/r^2 N/C SOLUCION Distribución de carga con simetría esférica. El campo eléctrico tiene dirección radial, su módulo es constante en todos los puntos de una superficie esférica concéntrica de radio r. El flujo del campo eléctrico E a través de dicha superficie es:

FUENTE: http://www. sc. ehu

Aplicando la ley del Coulomb el campo eléctrico es igual a: 2) Calcular la intensidad en un punto de un campo eléctrico si al colocar la carga de 48uC, en el, el campo actúa con una Fuerza F= 1.6 N. A) 34.444 N/C B) 33.333 N/C C) 33.334 N/C D) 35.443 N/C SOLUCION Aplicando la ley del Coulomb el campo eléctrico es igual a: FUENTE: http://iupsm.files.wordpress.com/2010/03/campoelectrico_resp.pdf

Gauss con esta superficie resulta que: 3) Un conductor con una carga neta de 12μC presenta una cavidad como se ilustra en la figura. Dentro de la cavidad se encuentra una caja puesto q = − 3μC.Calcular la carga 1 q en la superficie interior del conductor, y la carga 2 q en la superficie exterior. A) q1= 2uC y q2= 8uC B) q1= 3uC y q2= 8.5uC C) q1= 2.3uC y q2= 9uC D) q1= 3uC y q2= 9uC SOLUCION En la figura se ha dibujado una superficie gaussiana dentro del conductor, la cual encierra las cargas q1 y − q . Como dentro del conductor el campo eléctrico es cero, al aplicar la ley de Gauss con esta superficie resulta que: FUENTE: http://aprendeenlinea.udea.edu.co/lms/moodle/course/view.php?id=111

A) 1080V B) 1070V C) 1075V D) 1078V SOLUCION      4) Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga puntual q1=12 x 10-9 C en un punto ubicado a 10 cm. del mismo como indica la figura. A) 1080V B) 1070V C) 1075V D) 1078V SOLUCION Para dar respuesta a lo solicitado debemos aplicar el cálculo del potencial en un punto debido a una carga puntual cuya expresión es: y por lo tanto el valor sería: el potencial es una magnitud escalar, por lo tanto tan sólo debe ser indicado su signo y su valor numérico. El potencial en A vale + 1.080 V FUENTE: claretcoromoto.files.wordpress.com/2008/11/potencial-electrico.doc

Calcular la diferencia de potencial entre O y P de una distribución de cargas formada por q en (1,0) y -q en (0,1). A) 0.7V B) 0.5V C) 1V D) 0 SOLUCION El resultado obtenido indica que los dos puntos O y P están sobre la línea equipotencial V=0. Esto no implica que el campo en O y en P sea nulo - que no lo es-. La situación se refleja en la siguiente figura, en la que se debe observar que las líneas equipotenciales siempre son perpendiculares a las líneas de campo eléctrico. En casos de distribución continua de carga el potencial eléctrico se calcula mediante la expresión: FUENTE: claretcoromoto.files.wordpress.com/2008/11/potencial-electrico.doc

Preguntas Conceptuales 6) Si el flujo neto del vector campo eléctrico a través de una superficie cerrada es cero, de las siguientes afirmaciones, cuales son verdaderas: A) La carga eléctrica dentro de la superficie es positiva. B) El vector de campo eléctrico es cero en cualquier punto sobre la superficie. C) La carga eléctrica neta dentro de la superficie es cero. D) El número de líneas de fuerza del campo eléctrico que entran a la superficie es igual al número de líneas que salen de la superficie. FUENTE: http://es.scribd.com/doc/87230966/2-ECAES

El campo eléctrico es máximo en el centro de la esfera. 7) Se carga una esfera metálica sólida aislada de tierra con una carga Q. En condiciones de equilibrio electrostático se cumple que: El campo eléctrico es máximo en el centro de la esfera. B) La carga Q se distribuye en la superficie de la esfera. C) La diferencia de potencial entre la superficie y el centro de la esfera es diferente de cero. D) La componente tangencial del campo eléctrico en la superficie de la esfera es cero. FUENTE: http://es.scribd.com/doc/87230966/2-ECAES

8) Una carga de +2C se encuentra a 2 m de otra carga de -2C como se muestra en la figura: De las siguientes sugerencias que se dan para duplicar los valores de las fuerzas, la acertada es: A) Duplicar la distancia entre las cargas. B) Reducir a la mitad la distancia entre las cargas. C) Duplicar la magnitud de las dos cargas. D) Duplicar la magnitud de una de las dos cargas. FUENTE: http://www.pinares.edu.co/Sitio/Docs/TFIS11ABJT2PER2012.pdf

B) Los tres bombillos son iguales C) B es mayor que en A y C 9) Una batería de tres bombillos se conecta como se muestra en la figura: Con relación a la diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre los bornes (extremos) de los bombillos, es correcto afirmar que en: A) A es mayor que en B y C B) Los tres bombillos son iguales C) B es mayor que en A y C D) B y C son mayores que en A FUENTE: http://www.pinares.edu.co/Sitio/Docs/TFIS11ABJT2PER2012.pdf

10) Que establece la ley de Gauss: Establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Establece que el flujo a través de una superficie cerrada es diferente de cero. Establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Establece que el campo eléctrico es inversamente proporcional al flujo que circula en la superficie. FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Gauss