Dudas electromagnetismo

[soiyo]

Pongo algunas dudas mas:

1.- Una esfera conductora sólida de 2 cm de radio tiene una carga de 8 \(\mu C\). Un cascarón esférico conductor concéntrico de radio interior 4 cm y radio exterior 5 cm tiene una carga total de -4 \(\mu C\). Determinar el campo eléctrico a 7 cm del centro de las esferas.
a) 5,97·10^6 N/C
b) 6,34·10^6 N/C
c) 6,85·10^6 N/C
d) 7,34·10^6 N/C
e) 7,71·10^6 N/C

2.- Un capacitor de 3,55 \(\mu F\) se carga mediante una ddp de 6,3 V mediante una batería que luego se retira, entonces, el capacitor se conecta a otro capacitor de 8,95 \(\mu F\) descargado. En el equilibrio, ¿cuál es la diferencia de potencial entre ambos capacitores?
a) 7,05V
b) 2,00V
c) 3,55V
d) 1,79 V
e) 1,03V

Gracias

[Usuario0410]

Pongo algunas dudas mas:

1.- Una esfera conductora sólida de 2 cm de radio tiene una carga de 8 \(\mu C\). Un cascarón esférico conductor concéntrico de radio interior 4 cm y radio exterior 5 cm tiene una carga total de -4 \(\mu C\). Determinar el campo eléctrico a 7 cm del centro de las esferas.
a) 5,97·10^6 N/C
b) 6,34·10^6 N/C
c) 6,85·10^6 N/C
d) 7,34·10^6 N/C
e) 7,71·10^6 N/C

Lo único que te importa es la carga dentro \(Q=8 \mu C - 4 \mu C = 4 \mu C.\) Al aplicar la Ley de Gauss te sale \(E=7.336\times 10^6 \quad N/C.\)

2.- Un capacitor de 3,55 \(\mu F\) se carga mediante una ddp de 6,3 V mediante una batería que luego se retira, entonces, el capacitor se conecta a otro capacitor de 8,95 \(\mu F\) descargado. En el equilibrio, ¿cuál es la diferencia de potencial entre ambos capacitores?
a) 7,05V
b) 2,00V
c) 3,55V
d) 1,79 V
e) 1,03V

Calculas carga en el sistema como \(Q=C_1 V =2.2365\times 10^{-5} \quad\) Con condensadores en paralelo la capacidad se suma luego \(C=(3,55+8,95) \mu F\) y haces V=Q/C=1.7892 voltios.

Gracias

[soiyo]

Pongo algunas dudas mas:

1.- Una esfera conductora sólida de 2 cm de radio tiene una carga de 8 \(\mu C\). Un cascarón esférico conductor concéntrico de radio interior 4 cm y radio exterior 5 cm tiene una carga total de -4 \(\mu C\). Determinar el campo eléctrico a 7 cm del centro de las esferas.
a) 5,97·10^6 N/C
b) 6,34·10^6 N/C
c) 6,85·10^6 N/C
d) 7,34·10^6 N/C
e) 7,71·10^6 N/C

Lo único que te importa es la carga dentro \(Q=8 \mu C - 4 \mu C = 4 \mu C.\) Al aplicar la Ley de Gauss te sale \(E=7.336\times 10^6 \quad N/C.\)


Muchisimas gracias!!!! A veces.....


2.- Un capacitor de 3,55 \(\mu F\) se carga mediante una ddp de 6,3 V mediante una batería que luego se retira, entonces, el capacitor se conecta a otro capacitor de 8,95 \(\mu F\) descargado. En el equilibrio, ¿cuál es la diferencia de potencial entre ambos capacitores?
a) 7,05V
b) 2,00V
c) 3,55V
d) 1,79 V
e) 1,03V

Calculas carga en el sistema como \(Q=C_1 V =2.2365\times 10^{-5} \quad\) Con condensadores en paralelo la capacidad se suma luego \(C=(3,55+8,95) \mu F\) y haces V=Q/C=1.7892 voltios.

Y me pregunto....por que en paralelo?????


Gracias

[Usuario0410]

Mira a ver pensándolo así lo ves mejor.
Al conectar los dos juntos, el potencial en uno tienes que ser el mismo que el potencial en el otro porque ambos están conectado por el mismo cable.
Es decir:
\(V=V\)
que se traduce en
\(\frac{q_1}{C_1}=\frac{q_2}{C_2}\)
y por otro lado tienes que
\(Q=q_1+q_2\)
Tienes dos ecuaciones con dos incógnitas, \(q_1\) y \(q_2\). Despejas una, por ejemplo \(q_2=\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\) y al sustituir verás que te da
\(V=Q/(C_1+C_2)\)
que también es lo que te había puesto antes.

[soiyo]

Mira a ver pensándolo así lo ves mejor.
Al conectar los dos juntos, el potencial en uno tienes que ser el mismo que el potencial en el otro porque ambos están conectado por el mismo cable.
Es decir:
\(V=V\)
que se traduce en
\(\frac{q_1}{C_1}=\frac{q_2}{C_2}\)
y por otro lado tienes que
\(Q=q_1+q_2\)
Tienes dos ecuaciones con dos incógnitas, \(q_1\) y \(q_2\). Despejas una, por ejemplo \(q_2=\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\) y al sustituir verás que te da
\(V=Q/(C_1+C_2)\)
que también es lo que te había puesto antes.

AAAAAHHH genial!!!! ahora si lo veo....y tambien veo mi superfallo al hacerlo!!!! Gracias enormes!!!

[soiyo]

Pongo dos dudillas más:

1.- Un imán potente se sitúa bajo un anillo conductor horizontal de radio r que lleva una corriente I en sentido horario. Si el campo magnético B forma un ángulo \(\theta\) con la vertical del anillo, determinar la fuerza magnética resultante en el anillo.
a) \(6 \pi r^{2}B sen^{2}(\theta)\)
b) \(12 \pi rB sen^{2}(\theta)\)
c) \(12 \pi rB sen(\theta)\) RC
d) \(12 \pi r^{2}B^{2} sen(\theta)\)
a) \(6 \pi r^{2}B sen(\theta)\)

2.- Un conductor largo de 100g de masa y 4 m de longitud se utiliza para formar una espira de lado 0,1m. Si la espira está sujeta mediante bisagras en uno de sus lados horizontales, lleva una corriente de 3,4 A y se encuentra situada en un campo magnético vertical de 0,01 T, determinar el ángulo que el plano de la espira forma con la vertical en el equilibrio.
a) 8,57º
b) 7,23º
c) 6,15º
d) 4,76º
e) 3,97º

[Usuario0410]

El primero no sé hacerlo
y para el segundo, vuelvo a recurrir al paint.
La clave está en igualar el torque magnético con el mecánico (creado por el peso) y despejas \phi
\(\frac{L}{2}mg \sin \phi = \left[ \mu \right] B \sin(90-\phi)\)
es decir
\(\frac{0.1}{2}(.100)g \sin \phi =\left[(0.1)^2\times 3.4\times 10 vuelts\right] 0.01 \cos(\phi)\)
y despejando te queda \phi=3.97º

[Rey11]

Respecto a la 1, se me ocurre lo siguiente, una famosa fórmula:
F=i*lxB

Si la aplico así, pues me quedaría algo bastante parecido:
F=I*2*pi*r*B*sen(theta)

Sería el resultado pedido si I=6A, no se si el enunciado podría estar mal o yo me he inventado parte, pero tal y como está la solución no tiene unidades de Fuerza, a no ser que hubiese un factor 6 que fuesen los amperios no me cuadra el orden de magnitud.

Aunque también empiezo a penar que ese 2*pi*r, me lo he sacado de las chistera :S

[Rey11]

Traigo una duda por aquí:

4. Si la diferencia de potencial de un condensador plano
pasa de V a -2V su capacidad:
1. Se duplica.
2. No cambia.
3. Se reduce a la mitad
4. Cambia de signo.
5. Se reduce a la cuarta parte.

¿No se reduciría a la mitad?, pues al fin al cabo C=Q/V

[soiyo]

El primero no sé hacerlo
y para el segundo, vuelvo a recurrir al paint.
La clave está en igualar el torque magnético con el mecánico (creado por el peso) y despejas \phi
\(\frac{L}{2}mg \sin \phi = \left[ \mu \right] B \sin(90-\phi)\)
es decir
\(\frac{0.1}{2}(.100)g \sin \phi =\left[(0.1)^2\times 3.4\times 10 vuelts\right] 0.01 \cos(\phi)\)
y despejando te queda \phi=3.97º

No me di cuenta de aplicar los torques.....yo lo hacia con las fuerzas y obviamente no me salia nada....Gracias!!!!

[soiyo]

Respecto a la 1, se me ocurre lo siguiente, una famosa fórmula:
F=i*lxB

Si la aplico así, pues me quedaría algo bastante parecido:
F=I*2*pi*r*B*sen(theta)

Sería el resultado pedido si I=6A, no se si el enunciado podría estar mal o yo me he inventado parte, pero tal y como está la solución no tiene unidades de Fuerza, a no ser que hubiese un factor 6 que fuesen los amperios no me cuadra el orden de magnitud.

Aunque también empiezo a penar que ese 2*pi*r, me lo he sacado de las chistera :S

La verdad es que ni idea....ni me habia fijado que no coinciden unidades.....

[soiyo]

Traigo una duda por aquí:

4. Si la diferencia de potencial de un condensador plano
pasa de V a -2V su capacidad:
1. Se duplica.
2. No cambia.
3. Se reduce a la mitad
4. Cambia de signo.
5. Se reduce a la cuarta parte.

¿No se reduciría a la mitad?, pues al fin al cabo C=Q/V

Creo que este la clave esta en que te dice claramente "condensador plano".....y estos solo dependen de la geometria ( A y d).....aunque tampoco lo tengo claro....jejeje

[soiyo]

Pues ya que estamos, añado una que mezcla un poco em y mecanica. Deberia ser facil pero no llego a nada!!!

1.- En un determinado planeta, donde la aceleración de la gravedad es igual que en la Tierra, existe un fuerte campo eléctrico uniforme hacia abajo cerca de la superficie. Una masa de 2 kg con una carga de 5\(\ mu C\) se lanza hacia arriba con una velocidad inicial de 20,1 m/s y vuelve al suelo pasados 4,1 s. Determinar la diferencia de potencial entre el punto inicial y el punto más alto de su trayectoria.
a) 22,1kV
b) 37,8 kV
c) 40,2 kV
d) 48,6 kV
e) 55,3 kV

[Rey11]

soiyo, ya descubrí porqué no pude ser, lo de consdensador plano es indiferente, porque la superficie puede ser de cualquier forma, superficie es superficie sea de la forma que sea dicha superficie.
Comento, si tenemos un circuito tenemos una capacidad definida, al igual que si tenemos un circuito tenemos una resitencia definida. En cualquier laboratorio es así. Por lo tanto si en el circuito cambias la diferencia de potencial la capacidad no puede variar, al igual que si cambias el voltaje en un circuito con unas resistencias definidas estas no cambian su valor de resistencias.
Ahí está la clave..., se puede modificar la capacidad con un dielectrico, separando las placas, con mas superficie, pero no aumentando o disminuyendo el voltaje de la fuente de alimientación

[soiyo]

soiyo, ya descubrí porqué no pude ser, lo de consdensador plano es indiferente, porque la superficie puede ser de cualquier forma, superficie es superficie sea de la forma que sea dicha superficie.
Comento, si tenemos un circuito tenemos una capacidad definida, al igual que si tenemos un circuito tenemos una resitencia definida. En cualquier laboratorio es así. Por lo tanto si en el circuito cambias la diferencia de potencial la capacidad no puede variar, al igual que si cambias el voltaje en un circuito con unas resistencias definidas estas no cambian su valor de resistencias.
Ahí está la clave..., se puede modificar la capacidad con un dielectrico, separando las placas, con mas superficie, pero no aumentando o disminuyendo el voltaje de la fuente de alimientación

Ok....entendido.....esa siempre la habia razonado mal entonces....jejejeje...gracias!