Cuarta tarea de Física (Importante)

Programa para Olimpiadas de Física

Editor:Hugo Luyo Sánchez

Electromagnetismo

Fecha de entrega: 24 de Marzo del 2012

1. Una varilla aislante delgada es colocada entre dos cargas puntuales +q1 y −q2 . ¿Cómo deberían cambiar las fuerzas que actúan sobre las cargas?

 2. Una línea de campo eléctrico emerge desde una carga puntual positiva +q1, bajo un ángulo α respecto de la línea que conecta a esta carga con una carga puntal negativa −q2. ¿Bajo qué ángulo β debería entrar la línea de campo eléctrico a la carga −q2?

3.Un alambre es doblado en la forma que se muestra en las figuras, y el campo magnético es medido en P1 y en P2 cuando la corriente en el alambre es I, dando como resultado B1 y B2 respectivamente. Halle B1/B2.

4. Densidad de Corriente y velocidad de arrastre

a) Un grupo de cargas, cada una de carga q, se mueve con velocidad V. El número de partículas por unidad de volumen es n. Hallar la densidad de corriente J de estas cargas, en magnitud y dirección.¿Qué unidades tiene el resultado?

b) Necesitamos calcular qué tan lejos viaja un electrón desde la batería al motor después de cerrar el circuito. Asumir que la corriente fluye es 115A, y que los electrones viajan através de un cable de cobre de sección transversal 31,2mm2 y longitud 85,5 cm.

•  ¿Cuál es la densidad de corriente en el cable? La densidad de electrones del cobre es 8,49 × 10exp28/m3
•  Dado la densidad de corriente y la densidad de electrones, ¿Cuál es la velocidad de arrastre de los electrones?
•  ¿Cuánto tiempo le toma a un electrón que parte de la batería en llegar al motor?

5. Una corriente directa fluye a lo largo de los alambres de un solenoide de radio R produciendo  un campo magnético uniforme de magnitud B. Un electrón vuela dentro del solenoide a lo largo del radio de forma perpendicular al eje del mismo con una velocidad v. Después de un cierto tiempo, el electrón es desviado por el campo magnético y abandona el solenoide.Hallar el tiempo t durante el cual el electrón permanece dentro del solenoide.

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