Hola!
Os pongo alguna duda del temático a ver si podéis ayudarme. Gracias!
47. Considere un capacitor de placas planas paralelas de
0.01m2 de área y carga Q=4.0x10-7 C. Una placa se
encuentra sujeta a una pared por un hilo inextensible,
mientras que la otra es sujetada a otra pared por
un resorte de constante elástica k=30N/m y longitud
natural l=10cm. En equilibrio mecánico, el estiramiento
del resorte (desde su longitud natural) es:
1. 0,8 cm
2. 3,0 cm
3. 6,0 cm
4. 1,5 cm
5. 10 cm
63. Considere el vector de Poynting S de una onda electromagnética
plana y monocromática en el vacío
caracterizada por un campo eléctrico de módulo E =
E0cos (ωt + φ). Su valor medio para un tiempo grande
comparado con el periodo de la onda, es:
1. cE^2/2π.
2. cE0/4π.
3. S^2
4. cE0^2/8π.
5. <S>/2.
Temático 19
Moderador: Alberto
Re: Temático 19
Hola Lolita!
El 47:
La fuerza en el condensador se puede expresar como menos el gradiente de la energía potencial, que vale U=(1/2)QV. Por otro lado, V=Ex, por lo que F=-grad(U)=-(1/2)QE. En un condensador de placas paralelas, E=sigma/epsilon; con sigma=Q/S. Si igualas la fuerza eléctrica a la elástica, -kx=-Q^2/2epsilon*S. Despejando, x=3cm.
El 63 no tengo ni idea.
El 47:
La fuerza en el condensador se puede expresar como menos el gradiente de la energía potencial, que vale U=(1/2)QV. Por otro lado, V=Ex, por lo que F=-grad(U)=-(1/2)QE. En un condensador de placas paralelas, E=sigma/epsilon; con sigma=Q/S. Si igualas la fuerza eléctrica a la elástica, -kx=-Q^2/2epsilon*S. Despejando, x=3cm.
El 63 no tengo ni idea.
Re: Temático 19
Hola Lolita la primera le ha dado vueltas y no tengo ni puta idea, la segunda si te la puedo decir de donde sale:
El vector de poynting es \(\vec{S}=\vec{E}\times\vec{H}\). Ahora como \(\vec{E}=E_0cos(\omega t+\phi)\), necesitamos \(\vec{H}\), cuya relación con \(\vec{E}\) es \(\vec{H}=\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}\vec{E}\), encontes nos queda el vector de poynting como \(\vec{S}=\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}E^2_0cos^2(\omega t+\phi)\), si ahora promediamos a un periodo nos queda que \(<\vec{S}>=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}E^2_0\), y usando que \(\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}=\epsilon_0 c\), podemos escribir \(<\vec{S}>=\frac{1}{2}\epsilon_0 cE^2_0\), y ahora escribiendo esto en sistema de unidades de gauss donde \(\epsilon_0=\frac{1}{4\pi}\). nos queda finalmente que:
\(<\vec{S}>=\frac{1}{8\pi} cE^2_0\)
Corrigeme si me he equivocado en algo plis, XDDD
El vector de poynting es \(\vec{S}=\vec{E}\times\vec{H}\). Ahora como \(\vec{E}=E_0cos(\omega t+\phi)\), necesitamos \(\vec{H}\), cuya relación con \(\vec{E}\) es \(\vec{H}=\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}\vec{E}\), encontes nos queda el vector de poynting como \(\vec{S}=\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}E^2_0cos^2(\omega t+\phi)\), si ahora promediamos a un periodo nos queda que \(<\vec{S}>=\frac{1}{2}\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}E^2_0\), y usando que \(\sqrt{\frac{\epsilon_0}{\mu_0}}=\epsilon_0 c\), podemos escribir \(<\vec{S}>=\frac{1}{2}\epsilon_0 cE^2_0\), y ahora escribiendo esto en sistema de unidades de gauss donde \(\epsilon_0=\frac{1}{4\pi}\). nos queda finalmente que:
\(<\vec{S}>=\frac{1}{8\pi} cE^2_0\)
Corrigeme si me he equivocado en algo plis, XDDD
Hay la menos diferencia entre un mono y un hombre, que entre un hombre que no sabe que es la teoría cuántica y otro que sí lo sabe --- XDDD
Re: Temático 19
Añado un par de dudas más
57. Un dipolo eléctrico tiene cargas +q en z = 10 -6 m y -q
en z = -10-6 m. Si el potencial eléctrico en z = 2 cm es
1.3 10-10 V, ¿cuál es el potencial eléctrico en z = 5
cm?:
1. 5.2x10-12 V.
2. 8.3x10-12 V.
3. 2.1x10-11 V.
4. 5.2x10-11 V.
5. 1.2x10-10 V
A mi me sale la respuesta 4. Lo que hago es a partir del potencial a 2cm hallar el valor de las cargas y después con este valor hallar el potencial en 5cm, pero algo se me debe estar colando...
73. Una espira de alambre en forma de rectángulo de
ancho w y longitud L y un largo alambre recto que
conduce una corriente I se encuentran sobre una
mesa, de manera que el alambre está paralelo al lado
de longitud L, a una distancia h. Supongamos que la
corriente está cambiando con el tiempo de la forma
I=a+bt, donde a y b son constantes. Determinar la
fem inducida en la espira si b=10 A/s, w=10 cm
L=100 cm y h=1 cm:
1. 4,8 μV.
2. -2,4 μV.
3. -4,8 μV.
4. 2,4 μV.
5. 3V.
82. ¿Después de cuántas constantes de tiempo será igual
la corriente en el circuito RC a la mitad de su valor
inicial?
1. 0,02 RC.
2. 0,5 RC.
3. 0,693 RC.
4. 1,2 RC.
5. 1,5 RC
88. ¿Qué intensidad debe circular por una bobina de 50
espiras y 4cm de longitud para que la intensidad de
campo en su interior sea de 400 A/m?
1. 0,32 A
2. 32 A
3. 5000 A
4. 50 A
5. 5 A
Las últimas dos se que deben ser una tontería pero con tanta formula el electomagnetismo me tiene ofuscada...
57. Un dipolo eléctrico tiene cargas +q en z = 10 -6 m y -q
en z = -10-6 m. Si el potencial eléctrico en z = 2 cm es
1.3 10-10 V, ¿cuál es el potencial eléctrico en z = 5
cm?:
1. 5.2x10-12 V.
2. 8.3x10-12 V.
3. 2.1x10-11 V.
4. 5.2x10-11 V.
5. 1.2x10-10 V
A mi me sale la respuesta 4. Lo que hago es a partir del potencial a 2cm hallar el valor de las cargas y después con este valor hallar el potencial en 5cm, pero algo se me debe estar colando...
73. Una espira de alambre en forma de rectángulo de
ancho w y longitud L y un largo alambre recto que
conduce una corriente I se encuentran sobre una
mesa, de manera que el alambre está paralelo al lado
de longitud L, a una distancia h. Supongamos que la
corriente está cambiando con el tiempo de la forma
I=a+bt, donde a y b son constantes. Determinar la
fem inducida en la espira si b=10 A/s, w=10 cm
L=100 cm y h=1 cm:
1. 4,8 μV.
2. -2,4 μV.
3. -4,8 μV.
4. 2,4 μV.
5. 3V.
82. ¿Después de cuántas constantes de tiempo será igual
la corriente en el circuito RC a la mitad de su valor
inicial?
1. 0,02 RC.
2. 0,5 RC.
3. 0,693 RC.
4. 1,2 RC.
5. 1,5 RC
88. ¿Qué intensidad debe circular por una bobina de 50
espiras y 4cm de longitud para que la intensidad de
campo en su interior sea de 400 A/m?
1. 0,32 A
2. 32 A
3. 5000 A
4. 50 A
5. 5 A
Las últimas dos se que deben ser una tontería pero con tanta formula el electomagnetismo me tiene ofuscada...
Re: Temático 19
57
Te sale la 4, por que seguramente habras considerado que el potencial depende de la inversa de r, y para un dipolo electrico esto no ocurre asi, sino que varia con \(\frac{1}{r^2}\). Por tanto si comparas el potencial en dos puntos, tienes que \(\frac{V(r_1)}{V(r_2)}=\frac{r^2_2}{r^2_1}\). Si lo haces así te sale el resultado buscado.
Te sale la 4, por que seguramente habras considerado que el potencial depende de la inversa de r, y para un dipolo electrico esto no ocurre asi, sino que varia con \(\frac{1}{r^2}\). Por tanto si comparas el potencial en dos puntos, tienes que \(\frac{V(r_1)}{V(r_2)}=\frac{r^2_2}{r^2_1}\). Si lo haces así te sale el resultado buscado.
Hay la menos diferencia entre un mono y un hombre, que entre un hombre que no sabe que es la teoría cuántica y otro que sí lo sabe --- XDDD
Re: Temático 19
carlacc escribió:Añado un par de dudas más
57. Un dipolo eléctrico tiene cargas +q en z = 10 -6 m y -q
en z = -10-6 m. Si el potencial eléctrico en z = 2 cm es
1.3 10-10 V, ¿cuál es el potencial eléctrico en z = 5
cm?:
1. 5.2x10-12 V.
2. 8.3x10-12 V.
3. 2.1x10-11 V.
4. 5.2x10-11 V.
5. 1.2x10-10 V
A mi me sale la respuesta 4. Lo que hago es a partir del potencial a 2cm hallar el valor de las cargas y después con este valor hallar el potencial en 5cm, pero algo se me debe estar colando...
A mí me sale utilizando que el potencial de un dipolo depende de r como 1/r^2. Así, V_1/V_2=(r_2^2)/(r_1^2)
73. Una espira de alambre en forma de rectángulo de
ancho w y longitud L y un largo alambre recto que
conduce una corriente I se encuentran sobre una
mesa, de manera que el alambre está paralelo al lado
de longitud L, a una distancia h. Supongamos que la
corriente está cambiando con el tiempo de la forma
I=a+bt, donde a y b son constantes. Determinar la
fem inducida en la espira si b=10 A/s, w=10 cm
L=100 cm y h=1 cm:
1. 4,8 μV.
2. -2,4 μV.
3. -4,8 μV.
4. 2,4 μV.
5. 3V.
fem=-d(flujo)/dt El hilo con corriente variable induce un campo magnético variable en la espira: B=mu*(a+b*t)/2pi*r. Por otro lado, el flujo es integral[B.ds]. Por tanto, fem=-integral[(mu*b/2pi*r).ds]. Al hacer la integral de superficie tienes que tener en cuenta que la coordenada perpendicular al hilo (r) va de h a h+w, que serán los límites inferior y superior de la integral. Y así te queda fem=-(mu*b*L/2pi)*ln(h+w/h)=4.8 μV
82. ¿Después de cuántas constantes de tiempo será igual
la corriente en el circuito RC a la mitad de su valor
inicial?
1. 0,02 RC.
2. 0,5 RC.
3. 0,693 RC.
4. 1,2 RC.
5. 1,5 RC
I=I0*exp(t/RC). La condición de que la corriente sea la mitad es 1/2=exp(t/RC). Despejando sale la 3.
88. ¿Qué intensidad debe circular por una bobina de 50
espiras y 4cm de longitud para que la intensidad de
campo en su interior sea de 400 A/m?
1. 0,32 A
2. 32 A
3. 5000 A
4. 50 A
5. 5 A
H=(N/L)*I. Aquí tienes que tener en cuenta que cuando te dan el campo en A/m en vez de en Teslas están dividiendo B por mu. (para la bobina tendríamos B=mu*(N/L)*I)
Las últimas dos se que deben ser una tontería pero con tanta formula el electomagnetismo me tiene ofuscada...
Re: Temático 19
Para la ultima, a parte de lo que ha dicho, ten encuenta que te estan preguntando por la intensidad del campo magnetico, que es H
Hay la menos diferencia entre un mono y un hombre, que entre un hombre que no sabe que es la teoría cuántica y otro que sí lo sabe --- XDDD
Re: Temático 19
Añado yo algunas dudas:
15. La relación de transformación en un transformador
ideal es de 10. Si conectamos al primario una pila de
corriente continua de 10 voltios, ¿Qué tensión aparece
en el secundario del transformador?
1. 10 V
2. 100 V
3. 1V
4. 0 V
5. Infinitos Voltios.
Seguramente será una tontería, pero a mí me sale la 2. (V2/V1=10)
24. Una espira de 10 cm de radio se coloca en un campo
magnético uniforme de 0,4 T y se le hace girar con
una frecuencia de 20 Hz. En el instante inicial el
plano de la espira es perpendicular al campo. Determine
el valor máximo de la f.e.m. inducida.
1. 7 10-2 π voltios
2. 1,5 10-2 π voltios
3. 5,2 10-2 π voltios
4. 8 10-2 π voltios
5. 16 10-2 π voltios
La he hecho varias veces, pero no consigo que me salga :S
45. Un disco conductor de masa M y radio R posee una
densidad superficial Σ y gira con velocidad angular ω
alrededor de su eje. El momento magnético del disco
en rotación será:
1. 1/4 π Σ R2 ω
2. 1/4 π Σ R ω2
3. 1/4 π Σ R ω
4. 1/4 π Σ R4 ω
5. 1/2 π Σ R4 ω
50. Un trozo de alambre de longitud L lleva una corriente
I. Si con el alambre se hace una bobina circular de
varias espiras, ¿cuántas espiras debería tener idealmente
la bobina para que al colocarla en un campo
magnético experimentase un par de momento máximo?
1. 2 espiras.
2. π espiras.
3. π2 espiras.
4. 1 espira.
5. Infinitas espiras.
15. La relación de transformación en un transformador
ideal es de 10. Si conectamos al primario una pila de
corriente continua de 10 voltios, ¿Qué tensión aparece
en el secundario del transformador?
1. 10 V
2. 100 V
3. 1V
4. 0 V
5. Infinitos Voltios.
Seguramente será una tontería, pero a mí me sale la 2. (V2/V1=10)
24. Una espira de 10 cm de radio se coloca en un campo
magnético uniforme de 0,4 T y se le hace girar con
una frecuencia de 20 Hz. En el instante inicial el
plano de la espira es perpendicular al campo. Determine
el valor máximo de la f.e.m. inducida.
1. 7 10-2 π voltios
2. 1,5 10-2 π voltios
3. 5,2 10-2 π voltios
4. 8 10-2 π voltios
5. 16 10-2 π voltios
La he hecho varias veces, pero no consigo que me salga :S
45. Un disco conductor de masa M y radio R posee una
densidad superficial Σ y gira con velocidad angular ω
alrededor de su eje. El momento magnético del disco
en rotación será:
1. 1/4 π Σ R2 ω
2. 1/4 π Σ R ω2
3. 1/4 π Σ R ω
4. 1/4 π Σ R4 ω
5. 1/2 π Σ R4 ω
50. Un trozo de alambre de longitud L lleva una corriente
I. Si con el alambre se hace una bobina circular de
varias espiras, ¿cuántas espiras debería tener idealmente
la bobina para que al colocarla en un campo
magnético experimentase un par de momento máximo?
1. 2 espiras.
2. π espiras.
3. π2 espiras.
4. 1 espira.
5. Infinitas espiras.
Re: Temático 19
Gracias por las respuestas! 
El 24 está mal, el resultado es 1,5 V.
45. dm=A.dI (m es el momento magnético y I es la intensidad)
Entonces, por una parte:
Densidad superficial Σ=dq/ds y como s=pi.r^2 => Σ=dq/(2pi.rdr).
Entonces dq=Σ.2pi.r.dr y por tanto dI= dq/T=dq/(2pi/ω)
Por otro lado A=pi.r^2
Y ahora sustituyendo en la primera: dm=A.dI= Σω.pi.r^3.dr e integrando esto sale el resultado.
50. El momento magnético es m= N.I.A
N es longitud/(2pi.r).
S es pi.r^2. Es máximo a r máximo, condición que se da para N=1.
El 24 está mal, el resultado es 1,5 V.
45. dm=A.dI (m es el momento magnético y I es la intensidad)
Entonces, por una parte:
Densidad superficial Σ=dq/ds y como s=pi.r^2 => Σ=dq/(2pi.rdr).
Entonces dq=Σ.2pi.r.dr y por tanto dI= dq/T=dq/(2pi/ω)
Por otro lado A=pi.r^2
Y ahora sustituyendo en la primera: dm=A.dI= Σω.pi.r^3.dr e integrando esto sale el resultado.
50. El momento magnético es m= N.I.A
N es longitud/(2pi.r).
S es pi.r^2. Es máximo a r máximo, condición que se da para N=1.
Re: Temático 19
La relación de transformación de un transformador se da \(n_{prim}/n_{secun}\), entonces lo que te están diciendo es que \(\frac{V_1}{V_2}=\frac{n_1}{n_2}=10\), si despajas ahora \(V_2=\frac{V_1}{10}=1V\)
Hay la menos diferencia entre un mono y un hombre, que entre un hombre que no sabe que es la teoría cuántica y otro que sí lo sabe --- XDDD
Re: Temático 19
Uy, me he olvidado de la 15, la relación de transformación es m= Vprimario/Vsecundario => entonces Vs = m/Vp = 10/10 = 1 V
Re: Temático 19
Te me has adelantado... 
Re: Temático 19
jejejeje XDDD
Hay la menos diferencia entre un mono y un hombre, que entre un hombre que no sabe que es la teoría cuántica y otro que sí lo sabe --- XDDD
Re: Temático 19
Muchas gracias por vuestras respuestas!! En la de la relación de transformación es que la estaba considerando al revés (N2/N1). Lolita, cómo haces el 24? Es que yo no consigo que me salga ninguna de las respuesta, pongo cómo lo hago:
flujo=B*S*cos(ωt) ==> fem=-d(flujo)/dt= ωBSsen(ωt), que es máxima cuando sen(ωt)=1.
Entonces, fem=2pi*f*B*pi*r^2, y me sale sustituyendo 0.5pi V.
¿Qué es lo que no cuadra? A ver si me puedes ayudar!
flujo=B*S*cos(ωt) ==> fem=-d(flujo)/dt= ωBSsen(ωt), que es máxima cuando sen(ωt)=1.
Entonces, fem=2pi*f*B*pi*r^2, y me sale sustituyendo 0.5pi V.
¿Qué es lo que no cuadra? A ver si me puedes ayudar!