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CAPÍTULO 23 POTENCIAL ELÉCTRICO DISTRIBUCIONES


Enviado por   •  17 de Octubre de 2019  •  Práctica o problema  •  1.424 Palabras (6 Páginas)  •  1.327 Visitas

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CAPÍTULO 23 POTENCIAL ELÉCTRICO DISTRIBUCIONES  

 

Problema No. 1: Un alambre con una densidad de carga uniforme “+λ”  se dobla como se muestra en la figura. Determinar el potencial eléctrico en el punto “o”. Sugerencia tome en cuenta la simetría. R// V=kλ[𝛑+2ln(3)] 

 

 

[pic 1] 

 

PROBLEMA No. 2: Una carga positiva Q=22.5μC está distribuida de manera uniforme a lo largo del eje “x” de x=-25.0 cm a x=50.0 cm. Considere un potencial cero en el infinito y determine el potencial eléctrico en el punto (0,20.0) cm. R// 728KV 

 

[pic 2] 

 

PROBLEMA No.3(RETO)

Una varilla aislante uniformemente cargada de 14.0 cm de longitud se dobla como se muestra en la figura. La varilla tiene una carga total de 7.50µC. Determine  

 

  1. La magnitud y la dirección del campo eléctrico en O  
  2. Si se coloca una carga Q= -10.0 µC en O, calcule la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica que experimentará dicha carga.
  3. El potencial eléctrico en O.

 

 

[pic 3]

 

PROBLEMA No.4 [pic 4]

 

R// a)2.43x1011v ; b) 1.21x106J

 

[pic 5] 

 

CAPÍTULO 24 CAPACITANCIA

Problema No. 5: Un capacitor con aire entre sus placas está formado por dos placas paralelas, cada una de ellas con un área de 7.60 cm2, separadas una distancia de 1.80mm. A estas placas se les aplica una diferencia de potencial de 20.0 V.

Determine:

  1. La magnitud del campo eléctrico entre las placas. R// 11.1 KV/m 
  2. La densidad de carga superficial. R// 98.2 nC/m2 
  3. La capacitancia. R// 3.74pF 
  4. La carga sobre cada placa. R// 74.7 pC 

 

Problema No. 6: Para la configuración de capacitores mostrados en la figura, si

C1= 4.00μF, C2= 7.00μF, C3= 5.00μF, C4= 6.00μF y la diferencia de potencial Vab=100 volt. Determine:

  1. La capacitancia equivalente entre los puntos “a” y “b”. R// 12.9μF 
  2. El voltaje en los capacitores C2, y C3. R// 41.7 v, 58.3 v
  3. La energía almacenada en cada capacitor y la energía total almacenada en la configuración. R// 20mJ, 6.08mJ, 8.51mJ, 30.0mJ, 64.6mJ

 

[pic 6] 

 

Problema No. 7: Para el grupo de capacitores conectados como se muestra en la figura, si C1= 5.00μF, C2= 10.0μF y C3= 2.00μF, determine:

  1. La capacitancia equivalente entre los puntos “a” y “b”. R// 6.04μF 
  2. Si la carga almacenada en C3 es 83.6μC, determine la diferencia de potencial entre los puntos “a” y “b”. R// 60.0 volt 
  3. La energía total almacenada en la configuración de capacitores. R// 10.9mJ

 

[pic 7]

 

Problema No. 8:  

Un capacitor de placas paralelas que tiene placas de 10.0 cm2 de área y separadas 3.00 mm, se conecta a una fuente de alimentación de 200 volt.

  1. Cuanta carga almacena este capacitor. R// 590pF 
  2. Si mientras permanece conectado a la fuente se inserta un dieléctrico de constante K=5 que ocupa todo su volumen, en cuanto aumenta la carga almacenada una vez que se ha introducido todo el dieléctrico. R// 2.36nC 
  3. Ahora se procede a desconectar el capacitor de la fuente y posteriormente se quita el dieléctrico de entre sus placas; en cuanto aumenta el voltaje del capacitor, una vez se ha retirado todo el dieléctrico. R// 800 Volt 

 

 

Problema No. 9: Un capacitor vertical de placas paralelas contiene un material dieléctrico de constante dieléctrica k=2.00  ocupando la mitad de su volumen como se muestra en la figura (a); cuando este capacitor se coloca en posición horizontal figura (b), determine “x” en términos de “d” a fin de que ambos capacitores figuras (a) y (b) tengan igual capacitancia. R// x=(2/3)d 

 

[pic 8] 

 

 

Problema No.10

Un capacitor de placas paralelas en aire tiene una separación de placas de 2.50cm y un área de placas de 25.0cm2. Las placas están cargadas a una diferencia de potencial de 250V  y se encuentran desconectadas de la fuente. Después se sumerge el capacitor en agua (k=80). Determine  

  1. la carga en las placas antes y después de la inmersión R/221.3pC se conserva
  2. la capacitancia y el voltaje después de la inmersión R/70.8pF; 3.125V 
  3. el cambio de energía del capacitor R/-27.3nJ 

 

[pic 9]

 

[pic 10]

 

CAPÍTULO 25 CORRIENTE Y RESISTENCIA

 

Problema No. 14: El voltaje entre los extremos del filamento de una bombilla se mantiene constante mientras este incrementa su temperatura hasta su temperatura de equilibrio; la corriente en el filamento a temperatura de equilibrio es tan solo del 10% de la corriente al momento de encenderla (cuando su temperatura es de 200 C), si el coeficiente térmico del filamento es de

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