EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales- G 12NL32 SEBASTIAN Universidad Nacional de Colombia Depto. de Física Mayo 2011.

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1 EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales- G 12NL32 SEBASTIAN Universidad Nacional de Colombia Depto. 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 La fuerza electromotriz está dada por la expresión Dado que en este caso el flujo magnético está dado por: Derivando con respecto al tiempo la anterior expresión: De las anteriores ecuaciones, se deduce que: L V

4 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.

5 La capacitancia en un condensador de placas paralelas es proporcional al área de las placas, e inversamente proporcional a la distancia que las separa. De la siguiente manera: Dado que ε =, y reemplazando los valores que se poseen : a) La carga en cada placa del capacitor es:

6 Si en ellas se conecta una batería de 12 V b) En un capacitor cuyas placas estén separadas por el vacio a una distancia de 1mm, y que el valor de la capacitancia sea un faradio.

7 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? La energía que puede almacenar un capacitor de 150µF a 200V 4. Si dicha energía se libera en 1 milisegundo cuál es la salida de potencia equivalente? La potencia equivalente de salida generada si se libera la anterior energía en un milisegundo es:

8 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 Suponiendo una resistencia de 1KΩ: La carga que pasa en el resistor de 1KΩ en una horaes:

9 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? La carga total es: b) a cuántos electrones equivaldría? La anterior carga equivale a:

10 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? Por ley de Ohm: V=RI b) Si la batería se debilita y su voltaje desciende a 1,2 V cuál es la nueva corriente? Si la batería se debilita y su voltaje desciende a 1,2V, la nueva corriente es

11 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. La cantidad de carga transferida entre la nube y la tierra es b) La potencia promedio entregada durante los 0,2 segundos. La potencia promedio entregada durante los 0,2 segundos es

12 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 La resistencia equivalente del circuito es 200Ω. Por ley de Ohm: b) Cuál es la resistencia equivalente en cada circuito? La resistencia equivalente de este circuito es

13 a)Cuál es la corriente a través de cada resistor La corriente a través de cada resistor es la misma porque están sometidas al mismo Voltaje. B) Cuál es la resistencia equivalente en cada circuito? La resistencia equivalente de este circuito es

14 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. La relacion entre el numero de espiras, y los voltajes primario y secundario es: El numero de espiras de la bobina primaria es a)La potencia transformada La potencia transformada es