TRABAJO EN CLASE UNIDAD 3

CAMPO ELECTRICO

REGION DEL ESPACIO QUE REDEA A UNA CARGA ELECTRICA. LA MAGNITUD DEL CAMPO ELECTRICO PRODUCIDO POR UNA CAMPO DE FUERZA F, SOBRE UNA CARGA DE PRUEBA U SE OBTIENE:


1.- UNA CARGA DE (6X10)-6 C. SE INTRUDUCE A UNA REGION DONDE ACTUA UN CAMPO DE FUERZA .18N. CUAL ES LA INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICO DE ESTAREGION?

E=F/Q .18/(6X10)-6 C.= 30000N/C


2.- EL CAMPO ELECTRICO UNA CIERTA REGION ES DE (5X10)20N/C. CUALCULA LA INTENSIDAD DE LA FUERZA QUE ACTUA SOBRE UN ELECTRON INVERSO EN ESTE CAMPO?

F= ((5X10)20N/C.)(1.6X10^19) =80N


3.- LA INTENSIDAD DE UNA CAPO ELECTRICO EN UNA CIERTA REGION ES DE 3X10^6 N/C. ¿CUAL ES LA MAGNITUD DE LA CARGA QUE EXPERIMENTA UNA FUERZA DE 12N?

Q=12/3X10^6=4X10^6



LEY DE OHM Y POTENCIAL ELECTRICO
LA INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA QUE CIRCULA POR UN CONDUCTOR ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE APLICADO A SUS ESTREMOS E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SU RESISTENCIA.

I=V/R
V=RI
R=V/I




CAMPO MAGNETICO:SE DEFINE COMO LA REGION DEL ESPACIO DONDE ACTUAN LINEAS DE FUERZA GENERADAS POR UN IMAN.

INDUCCION ELECTROMAGNETICA:EN EL AÑO DE 1831 EL CIENTIFICO INGLES MICHAEL FARADAY DESCUBRIO LAS CORRIENES ELECTRICAS ADUCIDAD APARTIR DE EXPERIMENTOS QUE REALIZO CON UNA BOBINA Y UN IMAN.LA INDUCCION ELECTROMAGNETICA DA COMO RESULTADO LA PRODUCCION DE UNA CORRIENTE INDUCIDA Y DE UNA FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM).

RELACION ENTRE EL CAMPO MAGNETICO Y EL CAMPO ELECTRICO:UN CAMPO MAGNETICO VARIABLE PRODUCE UN CAMPO ELECTRICO Y UN CAMPO ELECTRICO VARIABLE PRODUCE UN CAMPO ELECTRICO. LA MAGNITUD DE LA FUERZA QUE ACTUA SOBRE UNA CARGA Q QUE SE MUEVE CON UNA VELOCIDAD V, PRODUCIDA POR UN CAMPO ELECTRICO E , PERPENDICULAR TANTO A V Y A B. POR TANTO, LOS CAMPOS ELECTRICOS Y MAGNETICOS SE RELACIONAN DE LA SIGUIETE MANERA.

F=B.Q.V Y E=F/T

E=B.V

DONDE:
F= FUERZA SOBRE LA CARGA ELECTRICA
B=MAGNITUD DEL CAMPO ELECTRICO
Q= CARGA ELECTRICA
V= VELOCIDAD DE LA CARGA ELECTRICA
E= MMAGNITUD EEL CAMPO ELECTRICO

INDUCCION DE CAMPOS:CAMPO MAGNETICO INDUCIDO POR UN CONDUCTOR RECTO.
LA MAGNITUD DEL CAMPO MAGNETICO B INDUCIDO POR UN CONDUCTOR RECTO, POR EL QUE CIRCULA UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE Y UNA DETERMINADA DISTANCIA DE DEL CONDUCTOR, SE OBTIENE CON LA SIGUIENTE FORMULA:

B=M.I/2πD

DONDE:
I=INTENSIDAD ( AMPERES)
D= DISTANCIA
B=MAGITUD DEL CAMPO MAGNETICO( TESLAS)
π=3.1416

-SI EL MEDIO QUE RODEA EL CONDUCTOR ES AIRE, ENTONCES
M=M0=4πX10-7

CAMPO MAGNETICO INDUCIDO POR UNA ESPIRA:UNA ESPIRA SE OBTIENE AL DOBLAR EN FORMA CIRCULAR UN CONDUCTOR RECTO. LA INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNETIO. B PRODUCIO POR LA ESPIRA DE RARIO R POR LA QUE CIRUCLA UNA CORRIENE ELECTRICA I ES:

B=M.I/2R

CAMPOR MAGNETICO PRODUCIDO POR UNA BOBINA:UNA BOBINA RESULTA DE ENRROLLAR UN ALAMBRE ENCIERTO NUMJERO DE VECES VUELTA, LA INTENSIDAD DE CORRIENE I SE OBTIENE DE LA SIGUEINTE FORMULA.

B=N.M.I/WR

CAMPO MAGNETICO PRODUCIDO POR UN SOLENOIDE:UN SOLENOIDE SE FORMA AL ENRROLLAR UN ALAMBRE EN FORMA ELICOIDAL. LA INTESIDAD DEL CAMPO MAGNEICO B PRODUCIDO POR UN SOLENOIDE DE N VUELTAS Y LONGITUD L, POR EL QUE CIRCULA UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE L SE OBTIENE:

B=N.M.I/L

1.-Dos resistencias de 6 y 4 OHM se encuentran conectados en serie a una diferencia de potencial de 120v ¿cual es la intencidad de corriente que circula por la resistencia?



I=V/R I=120/10=12 OHM



2.-Tres resistencias de 6,3 y 4 OHM se conectan en paralelo y una corriente total de 30A se distribuye entre las tres.¿cual es al diferencia de potencial aplicada al circuito?

.-1 DOS PROTONES EN UNA MOLECUAL ESTAN SEPARADOS PIR 3.8X10^-10

A) .-ENCUENTRA LA FUERZA ELECTROSTATICA EJERCIDA POR UN PROTON SOBRE OTRO.

B).-COMO SE COMPARA LA MAGNITUD DE ESTA FUERZA CON LA MAGNITUD DE LA FUERZA GRAVITACIONAL ENTRE DOS PROTONES.

C).-CUAL DEBE SE LA RAZON ENTRE LA CARGA Y LA MASA DE UNA PARTICULA ES IGUAL A LA MAGNITUD DE LA FUERZA ELECTROSTATICA ENTRE ELLAS

FE=(9X10^9)(1.6X10^-19)(1.6X10^-19)/ (3.80X10^-10)2= 1.59X10^-9

FG=(6.7X10^-11)( 1.67X10^-27) (1.67X10^-27)/ (3.80X10^-10)2= 1.23X10^-45 N



2.- EN LA FIGURA SE LOCALIZAN TRES CARGAS PUNTUALES UBICADAS EN LAS ESQUINAS DE UN TRIANGULO EQUILATERO CUALCULAR LA FUERZA ELECTRICA NETA SOBRE LA CARGA DE 7.0 UC
FE21=(9X10^9) (7X10^-6) (2X10^-6) / (.5)^2= .50344
FE23=(9X10^9) (7X10^6) (4X10^-6)=1.068
FE13=(9X10^9) (4X10^-6) (2X10^-6)=.2876
FX=-F13 + F23= .7192
FY=.50344


3.- CUATRO CARGAS PUNTUALES IDENTICAS Q=10 SE LOCALIZAN EN LAS ESQUINAS DE UN RECTANGULO, COMO SE INDICA EN LA FIGURA.LAS DIMENSIONES DEL RECTANGULO SON L=60 CM Y W=15.CALCULE LA MAGNITUD Y DIRECCION DE LA FUERZA ELECTRICA NETA EJERCIDA SOBRE LA CARGA EN LA ESQUINA IZQUIERDA INFERIOR POR LAS OTRAS 3 CARGAS.

F1,2= ((9X10^9) (10X10^-6))^2 / (.6)^2= 2.5 N
F1,3= ((9X10^9) (10X10^-6))^2 / (.15)^2=40 N
F2,3= ((9X10^9) (10X10^-6))^2 / (.61)^2=2.41 N
FT= 2.5-2.41-40= 44.91 N
H= RAIZ CUADRADA DE .6^2 MAS .15^2=.61m



4.- EN UN NUBARRON ES POSIBLE QUE HAYA UNA CARGA ELECTRICA DE 40C CERCA DE LA PARTE SUPERIOR Y=-40 C CERCA DE LA PARTE INFERIO ESTAS CARGAS ESTAN SEPARADAS POR APOXIMADAMENTE 2KM

¿Cuál ES LA FUERZA ELECTRICA ENTRE ELLAS?

FE= ((9X10^9) (40) (40)) / (2000)^2=3600000 N

FISICA II - Unidad II: Campos electroestáticos en el espacio material

Aunque los medios materiales estén generalmente descargados, están compuestos por cargas, y por lo tanto estas sentirán los efectos del campo aplicado. Como consecuencia de las fuerzas que el campo ejerce sobre los constituyentes, el estado del medio se apartara de la configuración de equilibrio. La respuesta del medio al campo eléctrico aplicado, dependerá del estado de las cargas del medio, es decir, de las fuerzas que mantengan ligadas a las cargas. Aunque todas las cargas del medio contribuyen a la respuesta del medio, la mayor contribución proviene de los electrones de valencia, que al estar débilmente ligados, se apartan más de la configuración de equilibrio que los electrones internos. Los núcleos debido a su mayor masa también tienen efectos mucho más débiles. La respuesta es pues característica de los electrones del medio. Esto permite utilizar el campo eléctrico como sonda, para obtener información sobre la estructura el medio. Es la base de numerosas técnicas espectroscópicas.

CONDUCTORES

Son materiales que tienen portadores de carga que pueden desplazarse ibremente, y que por consiguiente cuando se aplica un campo eléctrico se origina una corriente. Hay varios tipos: electrolíticos, metálicos y superconductores.










Al aplicar un campo externo, los electrones de valencia se mueven hasta llegar al equilibrio



Es un proceso dinámico.
Sin embargo los tiempo característicos de estos procesos en metales es 10-13 -10-14 s. si el campo externo varia mucho mas lentamente se puede considerar instantáneo.

CONDUCCION

Cuando el calor de propaga sin transporte real de la sustancia que forma el sistema, por medio de intercambios energéticos (choques) entre sus partículas integrantes (átomos, moléculas, electrones ...) se dice que se ha transmitido por conducción.
La cantidad de calor que fluye a través de un cuerpo por conducción depende del tiempo, del área a través de la cual fluye, del gradiente de temperatura y de la clase de material.












donde k es la conductividad térmica del material, A el área normal a la dirección del flujo de calor, t el tiempo y D T/D L es el gradiente de temperatura. El símbolo D T representa la diferencia de temperatura entre dos superficies paralelas distantes entre sí D L .

Existen grandes diferencias de conductividad térmica para distintos materiales.
Los gases tienen una conductividad muy pequeña. Igualmente, los líquidos son en general malos conductores. En el caso de los sólidos, la conductividad térmica varía de una forma extraordinaria, desde valores bajísimos, como en el caso de las fibras de amianto, hasta valores muy altos para l caso de los metales. Los materiales fibrosos, como el fieltro o el amianto, son muy malos conductores (buenos aislantes) cuando están secos ; si se humedecen, conducen el calor bastante bien. Una de las dificultades para el uso de estos materiales como aisladores es el mantenerlos secos.

MEDIOS DIELECTRICOS

Son materiales cuyos electrones de valencia están en estados localizados, sin movilidad. (cristales iónicos, covalentes, gases y líquidos). Por consiguiente cuando se les aplica un campo eléctrico no hay desplazamiento de carga. Son AISLANTES. Microscópicamente, en ausencia de campo, los centros de las cargas positivas y negativas coinciden, de forma que además de ser neutros, el momento dipolar de cualquier elemento de volumen que se considere es nulo. - En gases y líquidos polares (H2O, ClH,…), donde las moléculas tienen un momento dipolar intrínseco, es debido a que los dipolos están orientados de forma aleatoria, de forma que su suma en un volumen es nula. - En los cristales (iónicos o covalentes), y en gases o líquidos apolares (H2, N2, O2, CO2, C6H6, gases nobles, etc) esto es debido la simetría del sistema, ya que sus unidades estructurales (celdas unidad, átomos o moléculas) no tienen momento dipolar. al aplicar un campo externo a un medio dieléctrico, los centros de las cargas positivas y negativas de un volumen dado dejan de ser coincidentes, y por lo tanto en el medio se origina un momento dipolar. A este fenómeno se le llama POLARIZACION.

CONVECCIÓN

Cuando el calor se transmite por medio de un movimiento real de la materia que forma el sistema se dice que hay una propagación de calor por convección. Un ejemplo son: Los radiadores de agua caliente y las estufas de aire.
La transferencia de calor por corrientes de convección en un líquido o en un gas, está asociada con cambios de presión, debidos comúnmente a cambios locales de densidad. Un aumento de temperatura en un fluido va acompañado por un descenso de su densidad. Si aplicamos calor en la base de un recipiente, el fluido, menos denso en esta parte debido al calentamiento, será continuamente desplazado por el fluido más denso de la parte superior. Este movimiento que acompaña a la transmisión del calor se denomina convección libre. Ejemplos clásicos de convección son : el movimiento del viento sobre la tierra, la circulación del aguan en un sistema de calefacción doméstico. Algunas veces las diferencias de presión se producen mecánicamente mediante una bomba o un ventilador ; en tal caso, se dice que la conducción del calor ocurre por convección forzada. En ambos casos, el calor pasa hacia dentro o fuera de la corriente a lo largo del recorrido.
El método de las corrientes de convección es uno de los más eficaces de transferencia de calor y debe tenerse en cuenta cuando se diseñe o construya un sistema de aislamiento. Si se dejan en una casa grandes espacios sin paredes, se forman muy fácilmente corrientes de convección, produciéndose pérdidas de calor. Sin embargo, silos espacios se rompen en pequeños recintos, no son posibles las corrientes de convección y las pérdidas de calor por este método son muy pequeñas. Por esta razón, los materiales aislantes usados en las paredes de refrigeradores o en las de las casas son poroso : viruta de corcho, corcho prensado, lana de vidrio u otros materiales similares. Estos, no solamente son malos conductores por sí mismos, sino que dejan además pequeños espacios de aire, que son muy malos conductores y, al mismo tiempo, lo suficientemente pequeños para que no se produzcan corrientes de convección.

Una carga de (3x10)-6 y otra de (8x10)-6 cual es la magnitud de la fuerza de atracción entre las cargas.

Dos cargas electricas q1 y q2 se encuentran separadas d y experimentan una fuerza de repulsión de 40 N. Si la distancia entre las cargas se duplica ¿Cuál es la magnitud de la nueva fuerza de repulsión?
Fα = q/r²
F/r² = 40N (2)² = 40/4= 10N

CAMPO ELECTRICO

Región del espacio que rodea a una carga electrica. La magnitud del campo electrico producido por un campo de Fuerza F sobre una carga de prueba que se obtiene con la formula:
E = F/q
F= Magnitud del campo de fuerza "N"q= Carga de prueba "c"E= Magnitud del campo electrico "N/c"

La magnitud del campo electrico producido por una carga puntual que a una distancia d, de ella se obtiene con la formula:
E = K q/d²
E= Campo electrico "N/c"q= Carga electrica "c"d= Distancia "m"K= 9x109 N.m²/c²
Una carga de 5x10-6 c se introduce a una región donde actúa un campo de fuerza de 0.04 N. ¿Cuál es la intensidad del campo electrico en esa región?
E= k q/d²
E= F / q
E= 0.04 / 5x10-6
E= 8000 N/c

La magnitud del campo producido por una carga de 4x10-9 c a una distancia de 30 cm de su centro es?
k= 9x109 E= 9x109 (4x10)-9 / (o.3)²d= 0.3mq= 4x10-9 E= 400 N/c

ES UNA CARRERA DE 2 INDIVIDUOS

ES UNA CARRERA DE 2 INDIVIDUOS

problemas resueltos en clace

AUTO= 3.5 m Vcte= 20m CARRETERA= 20m CRUCE= 50m FRENA= -3.8m/s² ACELERA= 2.3 m/s² SEMAFORO AMARILLO= 3seg. af= -3.8 m/s² a= 2.3 m/s ² At= 3seg.

Suponer que acelera.... ¿ Logro el cruce en 3 seg?

TAREA

1.- Dados los vectores A= 2i - 3j - k y B= i + 4j - 2k hallar:a) A x Bb) A . Bc) A + Bd) A - Be) B x A

2.- Hallar el area del triangulo cuyos vertices son los puntos P(1,3,2) G(2,-1,1) R(1,2,3)a= PG= (1,-4,-1)=i-4j-k
b=PR= (0,-1,1)=-j+k
AxB= -4(1)i + (-1)(0)j + (1)(-1)k - (-4)(0)k + (-1)(-1)i + (1)(1)j
AxB= -4(1)i + (-1)(0)j + (1)(-1)k - J + J=
AxB= -5i + j - k

3.- Determinar el vector unitario perpendicular al plano formado por A=2i - 6j - 3k y B = 4i + 3j - k

5.- Hallar el angulo formado por a) A= 3i + 2j - 6k y B= 4i - 3j + k

COORDENADAS CILINDRICAS

coordenadas cilindricas (r,ө,z) de un punto (x,y,z) esta definidas por:
x=r cosө y=r senө z=z

hallar las coordenadas cilindricas de (6,6,8)

Para expresar r, ө, z en función de x, y, z, y para asegurar que ө esta entre 0 y 2π podemos escribir=

3.-Una carga q1=7Mc, se localiza en el origen y una carga q2= -5Mc se hubica en el eje X a o.30 metros del origen. Encontrar el campo electrico en el punto P el cual tiene coordenadas (0.40)

El vector E1 tiene una componente Y el vector E2 tiene una componente X dada por:

trabajos hechos en clace

3.-Una carga q1=7Mc, se localiza en el origen y una carga q2= -5Mc se hubica en el eje X a o.30 metros del origen. Encontrar el campo electrico en el punto P el cual tiene coordenadas (0.40)

el vector E1 tiene una componente Y el vector E2tiene una componente X dada por: