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  • 1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS EXAMEN PARCIAL DE FÍSICA C II TÉRMINO 2005 1. Una carga puntual de 0.0462 C está dentro de una pirámide. Determine el flujo eléctrico total a través de la superficie de la pirámide. ¿En cuánto cambia el flujo eléctrico si colocamos otra carga puntual de igual magnitud y de signo contrario, fuera de la pirámide? qenc Qneto = q enc εo Qneto = εo 0.0462 *10 −6 Qneto = q enc = 0.0462 µC 8.85 *10 −12 q ext = −0.0462 µC [ Qneto = 4745.76 Nm 2 C ] Qneto permanece igual 2. Una batería conectada a una resistencia de R1 nos da una corriente de 2ª. La corriente se reduce a 1.6ª cuando un resistor adicional R2 =3 se añade en serie con R1 ¿Cuál es el valor de R1? R1 R1 R2 I1 I2 V V V=R1I1 V= I2(R1+R2) I 1 R1 = I 2 ( R1 + R2 ) I 2 R2 R1 = I1 − I 2 1 .6 * 3 R1 = R1 = 12Ω 2 − 1 .6 3. Un grupo de capacitares idénticos se conecta primero en serie y después en paralelo. La capacitancia combinada en paralelo es 100 veces mayor que la correspondiente a la conexión en serie. ¿Cuántos capacitores están en el grupo? 1 1 1 1 C p = C1 + C 2 + C 3 + ... = + + + ... C s C1 C 2 C 3 C1 = C 2 = C 3 = +... = C p 1 N Paralelo: serie: = C p = NC Cs C C Cs = N C p = 100C s C NC = 100 N N 2 = 100 N = 10
  • 2. 4. Un protón inicialmente en reposo, es acelerado por una diferencia de potencial de 5*105 voltios. A continuación penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme de 0.05 teslas, perpendicularmente a la dirección del movimiento de protón: a) Hallar la velocidad y la energía del protón al entrar al campo magnético. b) Hallar el radio de la órbita a) W fe = ∆k q∆V = k − ko 1 f E = q∆V = mV 2 2 1 1 q∆V = mV 2 E= (1.6 * 10 −19 )(5 * 10 5 ) 2 2 v = 7 . 79 * 10 6 m /s E = 8 * 10 −19 J b) Fm = Fc v2 qvB = m R mv R= qB (1.67 * 10 − 27 )(9.79 * 10 6 ) R= R = 2.04m (1.6 * 10 −19 )(0.05) 5. Dos hilos conductores rectilíneos, I1 I2 infinitamente largos y paralelos, C y C’, 12A distan entre sí 40cm. El hilo C está recorrido PUNTO A por una intensidad de corriente I = 12A, dirigida de arriba hacia abajo. Si en el punto r2 d A el campo magnético es nulo, ¿Cuál es el 5cm 40cm módulo y dirección de la fuerza por unidad r1 de longitud que aparece sobre cada conductor? B1 A + B2 A = 0 F µ o I1 I 2 = l 2πd F µ o I 1 r2 B1 A = − B2 A = l 2πdr1 F ( 4π * 10 − 7 )(12 ) 2 (5 * 10 − 2 ) B1 A = B2 A = ∴ l 2π ( 40 * 10 − 2 )( 45 * 10 − 2 ) F µ o I1 µ o I 2 = 8 * 10 − 6 [N m ] = l 2πr1 2πr2 r1 I1 = I2 r2
  • 3. 6. Un transformador está constituido por dos arrollamientos de N1 = 100 espiras y N2 = 200 espiras (secundario). Si se alimenta con 125V, ¿Cuál es la tensión de salida? V1 N 1 N2 2000 = V2 = V1 V2 = (125) V2 = 2500V V2 N 2 N1 100 7. Una bobina plana de 40 espiras y superficie 0.04m2 esta dentro de un campo magnético uniforme de intensidad B = 0.1T y perpendicular al eje de la bobina. Si en 0.2 segundos gira hasta que el campo esta paralelo al eje de la bobina, ¿Cuál es la f.e.m. inducida? Qinicial = BA cos 90º Qinicial = 0 Q final = BA cos 0 Q final = BA ∆Q BA ε = −N ε = −N ∆t ∆t (0.1)(0.04) ε = −(40) 0 .2 ε = −0.8V 8. El flujo que atraviesa una espira viene dado por m =(t2-4t)*10-1 Tm2 estando t dado en segundos. Calcule la fem inducida en función del tiempo. dQ ε = −N dt d (t 2 − 4t ) ε =− dt ε = (−2t + 4)10 −1 Tm 2 9. En un circuito compuesto por una resistencia R, una autoinducción L y un condensador C, todos en serie, se aplica una tensión V=310 sen 250t y la intensidad es I = 1.2 sen (250t- /6). Si la capacitancia del condensador es de 40 f, calcular los valores de R y L. φ = θv −θi φ =π 6 R = Z cos 30 Z Xl -Xc V V = IZ Z= π 6 I R V R= cos 30 I 310 R= cos 30 R = 223.72 1 .2
  • 4. X l − X c = Zsen30 X l = Zsen30 + X c V 1 ωL = sen30 + I ωc V 1 sen30 + L= I ωc L = 916.67[mH ] ω

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