Fundamentos de Electricidad y Magnetismo. Fecha: 19 - Mayo - 2010. Nombre:
Christian Daniel Martinez R. Código: 113943. 2do Examen Parcial /100 ptos. 1.
un
Universidad Nacional de Colombia Fundamentos de Electricidad y Magnetismo Nombre: Christian Daniel Martinez R
G10 NL15 Fecha:
Código: 113943
19 - Mayo - 2010
2do Examen Parcial /100 ptos
1. Dos alambres paralelos son portadores de corrientes opuestas de 100 A c/u. Calcule su fuerza de repulsión si la longitud de los alambres es 2 m, separados una distancia de 3 mm.
(
) (
)(
)
(
) 𝐹
𝑁
2. Se tiene un solenoide de un centímetro de longitud con 100 espiras de radio 1 cm al cual se le aplica una corriente de un amperio: a) Calcular la intensidad del campo magnético en el interior de la bobina ( ) )(
(
)(
)
𝐵
b)
𝑇
Si la resistencia del alambre es de 10 ohmios y su sección transversal es de 0,5 cm cuadrados entonces cuál es su resistividad?
(
)(
) 𝜌
𝟓 𝟎𝒙𝟏𝟎 𝟑 𝛀𝐦
El conocimiento es fuente de riqueza espiritual y material, búsquelo en la biblioteca.
3. Cuáles son las unidades de resistencia por capacitancia? Explique Definimos resistencia como: Definimos capacitancia como: Pero también definimos corriente como:
El producto RC queda en unidades de tiempo.
Entonces definimos:
RC =
X
=
x
=
4. Calcule el potencial eléctrico en el centro de un cubo de 10 amstrongs de arista si en cada vértice de la cara superior hay un electrón y en cada vértice de la cara inferior hay un protón. Distancia del vértice al centro del cubo: 1
√ (
)
1
8
1
8
1
8 1
8
8
1 1
5. En el centro de un cubo de 10 cm de arista hay 10 protones. Calcule el flujo de campo eléctrico por las caras laterales. (no la superior ni la inferior) 1 ( ) 8 1 8
Φ𝐸
𝑁𝑚 𝐶
8𝑥
6. Cuántos protones se necesitan para tener una corriente de un microamperio? 1 1
(
1
)
18
𝐴
El conocimiento es fuente de riqueza espiritual y material, búsquelo en la biblioteca.
𝑥
18
𝑝 𝑠
7. Cuál es la energía en eV y la frecuencia de un fotón con una longitud de onda de: a) 1 Amstrong?
1
𝟑 𝟎𝒙𝟏𝟎𝟏𝟖 𝒔
1 1
𝟏
, 18
1
8
1
1
(
1
)
1
𝟏 𝟏𝟗𝒙𝟏𝟎𝟒 𝒆𝑽
b) 4000 Amstrongs?
1
𝜈
1
1
𝑥
1
𝑠
, 1
1
1
1
(1
)
1
𝐸
8 𝑒𝑉
8. Tenemos un capacitor formado por 2 placas paralelas separadas en el vacio una distancia de 1 cm y conectadas a una pila de un voltio. Cuánto tiempo tomaría un electrón en viajar de una placa a la otra?. (15 ptos) El movimiento de la carga estará relacionada con la energía potencial proporcionada por la batería, que cambia a energía potencial: ( √
√
(
1
)(
) )
1 8
𝑡
El conocimiento es fuente de riqueza espiritual y material, búsquelo en la biblioteca.
𝑥
8
𝑠
9. Cuando una partícula con carga q, masa m y se mueve con velocidad lineal v, es atrapada por un campo magnético B comienza a girar. Calcule la frecuencia de giro. (15 ptos)
Una particula moviéndose con velocidad unifrome v en una trayectoria circular de radio r experimenta una aceleración que tiene una magnitud de:
El periodo T del movimiento es el intervalo de tiempo requerido por la particula para completar un ciclo de su movimiento.
El inverso del periodo es llamado frecuencia f del movimiento.
En analogía a la velocidad lineal, la velocidad angular instantánea el limite del radio , cuando t tienda a cero:
se define como
𝑓
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𝑞𝐵 𝜋𝑚
Universidad Nacional de Colombia Fundamentos de Electricidad y Magnetismo
un
Nombre:
Constante Boltzmann
G Fecha: 2010
Código: de kB = 1,4 10-23 J/K
Cte de Planck
NL 19 - Mayo -
Hoja de trabajo h = 6,6 10-34 Js
Masa del electrón
me = 9,1 10-31 kg
Velocidad de la c = 3,0 108 m/s luz
Masa del protón
mp = 1,7 10-27 kg
Amstrong
1Å= 1,0 10-10 m
Permeabilidad mag
µo = 4π 10-7 N/A2
Permitividad eléctri
єo = 8,9 C2/Nm2
Carga elemental (ele o e = 1,6 10-19 C pro) Electrón voltio
eV = 1,6 10-19 J
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10-12