SOLUCION PRIMER PARCIAL Diana Ríos

1. En un cuadrado de 10 Å de lado se encuentran dos protones en los vértices inferiores y dos electrones en los vértices superiores. Calcule el campo eléctrico en el centro del cuadrado. 1P V11P V q1q1 q4q4 q3q3 q2q Å q2q2 q3q3 q4q4 q1q Los vectores representan los campos eléctricos producidos por las cargas; El campo eléctrico en el centro es la suma vectorial de estos; es evidente que se anulan por lo tanto el campo eléctrico en ese punto es CERO. Matemáticamente se tiene: Por ley de Coulomb se tiene: El campo eléctrico será entonces: Puesto que las cargas son opuestas, se anulan :

2. ¿Cuál debe ser el número de espiras de una bobina de 20 cm de largo para que una corriente de 1 A produzca un campo magnético de 1miliTesla? B: Campo magnético (T) N: numero de espiras l: longitud (m) I : Corriente (A) N=159 espiras 3. Un satélite GPS transmite a dos frecuencias L1= MHz y L2= MHz. ¿Cuáles son sus respectivas Longitudes de onda λ1 y λ2? } La ecuación, para calcular el campo magnético esta dada por: Relación para el calculo de longitud de onda. : Longitud de onda. (m) C: Velocidad de la luz. (m/s) v: Frecuencia (1/s)  m  V (MHz) Vel. Luz: 3*10^8 m/s

4. ¿Cuáles son el rango, frecuencia y longitud de onda en el espectro electromagnético de una radiación de: 10 eV; 1eV. 1P V1 10 eV1PV2 1eV Ecuación: E: Energía (J) h: Constante de planck (J*s) v: Frecuencia (1/s) Rango: Ultravioleta. Rango: Infrarrojo.

5. Una ráfaga de viento solar de protones / electrones es detectada con una energía de 1 keV por el satélite ACE situado a 15 millones de km de la Tierra. ¿Con qué velocidad llegan a la Tierra y cuánto demoran las partículas en llegar a la Tierra? 1P V1 PROTONES1PV2 ELECTRONES E: Energía (J) m: Masa de protón o electrón (kg) mp: 1,6*10^-27 kg me: 9,1*10^-31 kg V: Velocidad (m/s) d: Distancia (m) t: Tiempo (s) V: Velocidad (m/s) Ecuaciones:

6. Un detector de protones/electrones registra una corriente de 1 pico Amperio (10­ -12 ). Toda esta corriente la absorbe un capacitor. ¿Cada 10 segundos cuántos protones llegan al capacitor y cuánta carga se acumula en el mismo? ECUACION: I: Corriente eléctrica (A) q: Carga (C) T: Tiempo (s) 1P V1 PROTONES1PV2 ELECTRONES 7. ¿Cuál es el Flujo de campo eléctrico, en Vm, producido por 8,9 pico Coulombios a través de una superficie cerrada? Por ley de gauss se tiene: Entonces:

8. ¿A qué es igual el Flujo de campo magnético, en Tm 2, a través de una superficie cerrada? 9. ¿Cuál es la velocidad tangencial y la frecuencia de giro, en cps (ciclos por segundo), de un electrón en un átomo de hidrógeno? [No hay mono polos magnéticos]. + - r Radio del átomo de hidrogeno en metros. Distancia recorrida por el electrón.

10. Un chorro de electrones/protones provenientes del Sol se dirigen hacía el Ecuador geográfico y entran demorándose 1 ms. ¿Cuál es corriente, en A, que constituyen y qué ocurre cuando interactúan con el campo magnético terrestre? Los electrones o protones provenientes de sol, al interactuar con el campo magnético terrestre que actúa como una pantalla, desvía las partículas en sentido sur norte. 11. ¿Cuál es la resistividad de un alambre de 10 cm de largo y 1 mm 2 de sección transversal si por el fluye una corriente de 10 mA cuando se le aplica un voltaje de 5 Voltios? 1PV11PV2