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PROBLEMAS DE ELECTRICIDAD COMO
INVESTIGACIÓN. 5 (CAMPO Y POTENCIAL DE VARIAS CARGAS) |
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29 Problemas de
Electricidad para Bachillerato y/o primeros cursos de
Universidad, resueltos como actividad de investigación. De cada problema se aporta una resolución literal (clic en
 )
y, de muchos de ellos, animaciones interactivas (clic en
 ) con las que los alumnos pueden
modificar los valores de los parámetros, poniendo a prueba sus
hipótesis, verificando casos límite, etc. |
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Problemas: Campo eléctrico
(Documento textual en el que se desarrollan los 29
problemas. Autores: Jaime Carrascosa,
Juan José Ruiz,
Salvador Martínez y Manuel Alonso) |
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Enunciado:
Deducid la intensidad del campo eléctrico creado
por dos placas conductoras paralelas y de
superficies planas, con cargas iguales pero de
distinto signo, en un punto situado entre las
mismas. |
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Enunciado:
Sea un condensador plano vertical cargado a una
diferencia de potencial de 5000 V. Entre sus
placas, separadas 20 cm, se sitúa un péndulo
eléctrico cuya esfera metálica tiene 1 mm de
radio y una densidad de 5 g/cm3. Determinad el
ángulo que formará el péndulo en situación de
equilibrio, si la esfera del mismo se cargó a
2000 V. |
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Enunciado: Una pequeña esfera conductora de
10
mg
de masa y 1 mm de radio se carga conectándola a
un potencial de -9000 V. Si se deja en el punto
medio entre dos láminas verticales separadas 10
cm y conectadas a una diferencia de potencial
ΔV, determinad: Valor de ΔV, si sabemos
que llega hasta la lámina correspondiente con
una rapidez de 10 m/s (se desprecia el efecto de
la fuerza peso). |
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Enunciado:
Supongamos dos láminas metálicas planas y
paralelas dispuestas horizontalmente,
homogéneamente cargadas con cargas iguales y de
distinto signo, y separadas 20 cm entre sí. Se
pide: a) ¿Qué diferencia de potencial
sería necesario aplicar entre las placas para
que una partícula de 1 mg de masa y cargada
positivamente con 10 nC, quede en suspensión
cuando se abandona entre ellas?. b) Una
vez que la partícula está en suspensión,
calculad la velocidad con que llegaría a la
placa superior si, de repente, se duplicase la
diferencia de potencial |
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Enunciado: Una
pequeña esfera de carga q
positiva de 10 nC
y 0’1 mg de masa, se abandona junto a la lámina
positiva de un condensador de placas planas,
verticales y separadas 5 cm entre sí. Sabiendo
que la diferencia de potencial entre las placas
es de 104
V, determinad la rapidez con que la carga choca
contra la otra lámina. |
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Enunciado: Un
haz fino de electrones penetra en el espacio
comprendido entre las placas de un condensador
plano (situado horizontalmente), paralelamente a
éstas, con una rapidez v0.
Si entre las placas se aplica una diferencia de
potencial ΔV se observa que, a la salida, la
trayectoria del haz forma un ángulo de 200 con la
dirección inicial. a) ¿Cuál será el ángulo si
se duplica la rapidez inicial? b) ¿Y si
dejando la misma rapidez inicial se duplica la
diferencia de potencial? (En ambos casos se
desprecia el efecto del peso). |
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Enunciado: Un
haz de electrones penetra en el espacio
comprendido entre las placas de un condensador
plano paralelamente a éstas y con una rapidez v0
= 105
m/s. Sabiendo que el módulo de la intensidad del
campo eléctrico entre ambas placas vale E = 0’02
N/C. Calculad la desviación sufrida por el haz para
un desplazamiento horizontal de 50 cm. Datos: masa
del electrón me
= 9’1·10-31
kg, carga del electrón qe
= 1’6·10-19 C
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