GRUPO DE PELICULAS DELGADAS TEMA:
Examen final de electricidad y magnetismo
OBSERVACIONES: El parcial se resuelve de manera
individual. NO se permite el uso de ayudas:
Memofichas, libro, apuntes, conexión tipo inalámbrica, conexión con internet,
calculadora, celular. Haga uso sólamente de su
lapicero y la hoja donde responderá el examen. (1) PUNTAJE 30 pts. NOMBRE __________ ______ ____ ___________ 1. Una esfera
aislante sólida de radio b tiene una densidad de carga dependiente del radio y dada por . Determine (a) Unidades de la constante A. (3 pts.) (b)
Campo eléctrico dentro y fuera de la esfera (3 pts). Selección
múltiple (preguntas 1 y 2) 2. Un condensador de
placas paralelas C e inicialmente descargado y con dieléctrico ï¥ se conecta
en serie con una resistencia
R y a una fuente de voltaje DC de V voltios. Se sabe que un
condensador en esta configuración (circuito cerrado) se carga casi totalmente
en un tiempo igual a cinco veces su constante de tiempo ï´. El tiempo de carga
se podría disminuir a la tercera parte cuando: (3 pts.) (a) se
triplica el valor de la resistencia
(b) se aumenta en cinco veces la amplitud de la fuente de voltaje. (c) Se
triplica condensador. la capacitancia del (d) se cambia el
material dieléctrico por uno cuyo valor sea la tercera parte de ï¥. (f) Se
triplica la amplitud de la fuente de voltaje.
(e) Se triplica el valor de la resitencia y se disminuye en un
sexto la capacitancia.3. Suponga que ud. forma parte del
equipo tecnológico de control de calidad en la producción de óxido de Tántalo a
partir de coltan para fabricar condensadores con capacitancia alta. sCuál de
los siguientes análisis sería el más apropiado para controlar la calidad del
óxido de Tántalo para tal fin? (3+1 pts.) (a) Medir la
constante diléctrica por medio (b) Medir la constante dieléctrica utilizando de
la ley de Ampere un condensador de referencia (c) Medir la constante
dieléctrica por medio (d) Medir la constante dieléctrica por medio de la ley de
Gauss de la ley de Coulomb. (e) Medir la fem inducida en el material (f) Medir
la capacitancia con un condensador dieléctrico por
medio de la ley de inducción. de referencia y luego
hacer mediciones de carga del
condensador con el material de análisis. 4. Un condensador de placas paralelas
separadas una distancia d, y área A tiene una capacitancia Co. Luego se
introduce un material dieléctrico entre las placas,
llenando totalmente el espacio entre ellas. El comportamiento del material
dieléctrico respecto de una de las placas es el indicado en la figura. Complete
la siguiente información (a) sQué le sucede a la capacitancia del condensador con
el dieléctrico? (2 pts.) (b) Determine una expresión
para la dependencia del dieléctrico (ï¥=ï¥(x)) respecto
de la separación de las placas. (2 pts.) (c) Halle la capacitancia del condesador al
introducirle el dieléctrico. (2 pts.)
Figura P4.
GRUPO DE PELICULAS DELGADAS 5. Una
cofinguraciónrectangular de electrodos se somenten al potencial indicado por la
figura. (a) Sobre el dibujo (dentro) grafique las líneas de campo
eléctrico (3 pts.). (b) Encierre la zona o zonas donde el campo eléctrico es
más intenso. (2 pts.)
Figura P5.
6. Un conductor cilindrico hueco e infinito porta una
densida de corriente constante Jo. Elabore una grafica detallada del comportamiento de la
magnitud del
campo magnético (B) con la distancia (0ï€ ï‚£ r ï‚£ ï‚¥). (3 pt.s)
Figura P6. 7. En una práctia de laboratorio sobre la ley de inducción de
Faraday se determinó que el campo magnético presentaba una dependencia temporal
de la forma B=Boe-gt (T) (constantes: Bo>0, g>0). El campo entra
perpendicularmente en plano
del circuito
indicado en la figura. (a) Determine el valor de la intensidad de corriente
inducida y su incertidumbre (3 pts. + 1 pts.) (b) sQué
le sucede a la luminosidad del bombillo? (1
pts.)
Figura P7.
GRUPO DE PELICULAS DELGADAS
Solución examen final de física eléctrica 1. (a) [A] = [C/m4] (b)
Utilizando ley de Gauss:
2. La constante de tiempo es
(c) Para reducir el tiempo de carga se podría cambiar el material dieléctrico
por uno cuya constante dieléctrica sea la tercera parte de la original. 3. (f) Porque se mide ï¥ y además se puede determinar su
ruptura. 4. (a) Aumenta (b) de placas dx. Por tanto 5. 6. Utilizando la ley de Ampere (c) Es como
tener condensadores en serie con separación
7.
con
y
resulta
y la incertidumbre en la corriente:
