UNIVERSIDAD DE P]URA

FACULTAD DE INGENIERíA

CURSO: ElectromagnetismoPRÁCNCA CALIFICADA N9 I.

Viernes,23 de agosto 2010Duración: 1..30h.

SIN LIBROS NIAPUNTES

Hora:7.15 a.m.

Nombre: '."","-"'>'

Una esfera no conductora solida de radio a y carga uniforme Q está ubicada en el centro d una esferaconductora hueca eléctricamente neutra, de radio interior b y exterior c. Ver figura 1.0. Halle el valordel campo E en las regiones siguientes:a) Dentro de Ia esfera no conductora. Zpb) Entre la esfera no conductora y la conductora. i-pc) Dentro de la esfera conductora. Zpd) Fuera de las esferas. 1pe) ¿Cuáles son las densidades de cargas inducidas en las superficies interna y externa de la esfera2oconductora? 2p

Una carga lineal infinitamente larga tiene una carga uniforme por cada unidad de longitud 0 y selocaliza a una distancia d del punto O. Ver figura 2. Determinar el flujo eléctrico total a través de unasuperficie Gaussina esférica de radio R con centro en O como resultado de la carga lineal. Considereloscasos: R<dyR>d.

Una barra de longitud a tiene una carga total q. La barra se coloca en el eje de un disco circularaislante de radio a y con carga uniforme Q. Un extremo de la barra queda casi tocando el centro deldisco. Determine la fuerza de repulsión entre el disco y la barra. 6p

Figura 1. Fig.2.

6p

Figura 3.

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CU RSO: ElectromagnetismoPRÁCTICA CALIFICADA N9 2

Viernes,06 de septiembre 2010Duración: 1.30h.SIN LIBROS NIAPUNTESSIN FORMULARIOS

L. Encuentre el potencial eléctrico al interior y exterior de unavolumétrica constante p y de radio R.

esfera maciza con densldad

4p.

Hora:7.15 a.m.

Nombre: "

2' La esfera de la pregunta 1 tiene un potencial de 450V en su superficie. A 20cm de dichasuperficie el potencial es 150V (ambos potenciales referenciados a un potencial cero, en elinfinito). Encontrar el radio de la esfera y su carga total. 4p,

3. Cuatro partículas Qr=Q, Qz=-3Q, Qs=4Q y Q+=-2Q se encuentran ubicadas en los puntos indicadosen la fig.1. a) Determine el potencial total en el punto P. b) Determine el trabajo para llevar unapartícula q6 desde P hasta Q, la trayectoria que sigue puede ser ajustada a un polinomio de ')segundo orden, explique su respuesta. 5p. )

4. En la figura 2.0 se muestra una región en la que se ha establecido un campo eléctricoconstante. Determinar la ecuación que define el potencial eléctrico en un punto de la región enfunción de la posición x. Encontrar el trabajo que se realiza para llevar una partícula cargada '.

i

con 30 ¡rC desde el punto A al punto B a velocidad constante. Determinar la variación de la

energía potencial de la partícula. 7p.

x=4m

Figura 1.0 Figura 2.0

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ELECTROMAGNETISMO

PRIMER EXAMEN

Miércoles, 02 de Octubre de 2013Hora: 8.00 AMCON FORMULARIO.

UNA SÓLA CARA HOJA A_4.

Nombre:...."

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tl \/ ¡ii

2.

l:"" 4'/q

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l-. Dos barras de longitudes iguales L = 1,5 rn, transportan densidades de carga uniformes

trr=20 UC/m y trz=35 VC/m, respectivamente. Si la distancia a=A,IS m, mientras que ladistancia b=0,25 m. Fig 1.0 (a) Encuentre el campo eléctrico E en el origen del sistema

coordenado. (b)Si ahora se coloca una carga puntual Q= 25 pC en dicho origen éCuál será

3.

la fuerza eléctrica sobre la carga puntual ejercida por las distribuciones?. 5p

El campo eléctrico en el interior de una esfera no conductora de radio R con carga

distribuida uniformemente a través de su volumen, está radialmente dirigido y tiene una

magnitud de E(r):kqrlft3 . Donde g (pos¡t¡va o negativa) es la carga total dentro de la

esfera y r es la distancia medida desde el centro de la esfera. (a) Considerando que centro

de la esfera está conectado a tierra, determine el potencial eléctrico Vlrl dentro de laesfera, (b) ¿Cu¿l es la diferencia de potencial entre un punto sobre la superficie y el

centro de Ia esfera?. (c)Si q es positiva, cuál de éstos dos puntos, el centro o la superficie,

está a un mayor potencial?. 4p

El hermano de un alumno de EMT tiene un juguete que es alimentado con cuatro pilas de

1.5V colocadas en serie. El juguete está diseñado para consumir como máximo 3W. Si

lamentablemente no encuentra las pilas de 1.5V y decide utilizar en su lugar una pila tipobatería de 9V. Como futuro ingeniero, cree usted que exista una solución para que el

juguete funcione con 9V. Justifique matemáticamente su respuesta. Considere que el

juguete se puede representar eléctricamente como una resistencia. 4p

Encontrar el circuito solución para el circuito de la figura 2.0 ) ,. ., . 4p

Una pila de fem e tiene una resistencia interna r. Cuando se conectan en serle dos

resistencias de R1 = 1Q y R2=2 O entre los terminales de la pila circula una corriente de

2 A. Cuando entre los terminales se conectan las dos resistencias en paralelo circula a

través de la pila una corriente de 6 A. Determine la fem E de la pila y su correspondiente

resistencia interna r. 3p

Á

"lw§ffilL.------r.i -: x

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Fig 1.0 Fig. 2.0

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CURSO: ElectromagnetismoPRÁCTICA CALIFICADA N9 3Viernes, 18 de octubre 2010Duración:1.30h.SIN L¡BROS NI APUNTES

SIN FORMULARIOS

1-. Un alumno de 4to grado de primaria construye un circuito eléctrico con cuatro focos cuyas

especificaciones eléctricas son: 2.5V, 0.3A. El circuito es alimentado con una batería nueva de 9V.

lnicialmente las 4 focos producen una potencia total de iluminación equivalente a 2.4W. Después

de unas horas de funcionamiento la potencia de iluminación es 50% de la inicial. Graficar para

ambos casos el punto de funcionamiento del circuito. 5p.

2. Los condensadores del circuito de la figura 1.0 están inicialmente descargados. Determinar:a. éCuál es el valor inicial de la corriente suministrada por la batería cuando se cierra ql -

interruptor 5? 1.#'b. ¿Cuál es la intensidad de la corriente de batería después que los condensadores estén

completamente cargados? 1.5$.l: _ ,sq.r nc

c. éCuáles son las cargas finales sobre condensadores? z.op [)= i.q *1..Diseñar un circuito que permita cargar un condensador de 100uF en 1,5s y descargarlo en

0,5s. El circuito es alimentado por una fuente de 6V. Determinar la corriente en el circuito en el

tiempo 1s durante la carga. Si solamente se dispone de resistencias de: 5O0O (10), 200C) (10) y

100C) (5), ¿cree que es factible construirlo? 5p

En un condensador de 4700uF,35V; se desea almacenar el75% de su energía máxima permitida

utilizando un fuente de 50 V (resistencia interna despreciable). Diseñar, si es posible, un circuitoque permita tener en el estacionario el condensador con Ia energía deseada. 5p

Hora:7.15 a.m.

Nombre: { * ,t ;,i,r¡ *Í

,.,,,'t,1 i :, ,l i,U,i'.1

I

3.

4.

50v

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ELECTROMAGNETISMO

PRACTICA NS 5

VÍernes, 15 de noviembre de 2013Hora: 7:20 AMFormulario. Una sola hoja Din 44.

l. Se hace girar N espiras rectangulares con rapidez angular or constante en torno al eje mostrado.El campo magnético B es constante. En t: 0 s, ü:0". ¿Cuál es la expresién de la fem inducida?

3p

f

" - N)[- lr r¡ Sar Úr,rfIJ

El solenoide de la figura a. tiene N espiras en una longitud l. El material sobre el cual están las . . r,?espiras tiene una permeabilidad magnética p y una área A. Encuentre matemátt;;;.,;;;;; {Y-arte de magia, el valor de su inductancia L y la fuerza electromotriz inducida si Ia corriente I es Iconstante. 4P. r=oSi el circuito de la figura b. se encuentra en estado estacionario con una corriente de l0Amp, cdeterminarlos valores de R y L, de manera que después de 0.25 segundos de abrir So y se cerarSl la corriente en Ia resistencia sea de 0.25 Amperios. Indicar el sentido de la corriente.Considere que el valor de lafuerzaelectromotriz del circuito es de l2 Voltios. 6p

4. Graficar la curva de excitación magnética del acero con bajo tenor de carbono a partir de lasiguiente tabla. Zp.

FI (Avl*r) 20 4ü 8E 1S0 5ññ §0ü 1?0u 2ü*0 3S08 60ü0

E T ü,8: §"2 ü,§ 0,s 1.1 r,24 ¡,JO 1,45 4 E4 1,6

2.

-).

5. El núcleo de forma cuadrada, figura c, tiene 50 espiras, determinar la corriente continua Inecesaria para producir un flujo magnético de 3mWb. Considere el material del núcleo de acerocon bajo tenor <ie carbono. Las medidas están en nlm 5p

I!

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Figura a. Figura b. Figura c.