EJERCICO DE FISICA 3 BGU PAGINA 118 EJERCICIOS DEL 10 AL 13

11.-carga de +1 C: a. de un punto de potencial -25 V a un punto de potencial +25 V; b. entre dos puntos de una superficie equipotencial.

Datos

Q=1C

Vb=+25V

Va=-25V

 procedimiento

 A) El trabajo es igual a la carga q por la diferencia de potencial, Vb-Va;

w = q(vb - va)

W = 1(25-[-25]) = 50 J

B) La diferencia entre dos puntos de una superficie equipotencial es 0, por lo que no se realiza trabajo.

 12.-Calcula el campo y el potencial eléctricos a una distancia de 50 cm del centro de una esfera de 30 cm de radio que tiene una carga de  +4,3 ∙ 10 -6 C distribuida 

 

Datos 

Radio=0,20 m

Q=+4,3X10-6C

SOLUCIÓN:
   La Fórmula de campo eléctrico es la siguiente:

E = K * Q / r²

E=9x10⁹ N m²/c² * 4,3X10^-6C / (0,20m)²

E= 967,5X10³N/C

V=K Q /r

V=9x10⁹ N m²/c² * 4,3X10^-6C/0,20m

V=193,5X10³ V

13.-Se ha comprobado que el campo eléctrico terrestre es perpendicular a la superficie de la Tierra, se dirige hacia ésta y tiene módulo 100 N/C. Calcula la densidad superficial de carga de la Tierra y su carga eléctrica total. (Radio de la Tierra: RT = 6370 km)

Campo eléctrico E = 100 N/ C
  Densidad superficial de carga = D =?
  Carga total Q =?
   Radio de la tierra R = 6370 Km * 1000m / 1 Km = 6370000 m .

   SOLUCIÓN:
   La Formula de campo eléctrico es la siguiente :
          E = K * Q / r²
      Se despeja la Q ( la carga ) :
          Q = E * r²/ K
          Q = 100 N/ m * ( 6370000 m ) ²/ 9 * 10⁹ N * m / C²
          Q =   4.5085 * 10⁵ C

       Se calcula el área  ( A) =?
          A =  4 * π * r²
          A = 4 * π * ( 6370000 m ) ² = 5.099 * 10¹⁴ m²

         La densidad se define como carga p or unidad de superficie:
          D = Q / A
          D = 4.5085 * 10⁵ C / 5.099 * 10¹⁴ m²
          D = 8.84 * 10 ⁻¹⁰ C / m²