Física III (222 Problemas Resueltos)

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Universidad Nacional Mayor de San Marcos (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) Facultad de Ing. Eléctrica y Electrónica Segundo Examen de <strong>Física</strong> <strong>III</strong> Responder o completar las siguientes diez preguntas. (10 ptos) 01. Corriente de convección es------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 02. Los portadores libres en los gases, son----------------------------------------------------------------------------------- 03. La relación de conductibilidad térmica a eléctrica (K/ = ?) para un metal a la temperatura de 127 0 C, k= 1,38 10 -23 J/ 0 K, e=1,6 10 -19 C, es--------------------------------------------------------------------------------- 04. Una esferilla de masa 1 g y carga 10 -8 C se mueve de A hacia B cuyos potenciales son de 600 y 0 V, si su velocidad en B es de 20 cm/s, su velocidad en A fue de :------------------------------------------------(m/s) 05. La fuerza electromotriz (f.e.m) de un dispositivo se define como-------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 06. Para medir una corriente "I" con un amperímetro que mide una corriente máxima "I o " (I>I o ), y de resistencia interna "R o " , se conecta en----------------------------------con una resistencia externa "R", cu yo valor, viene dado por: R=---------------------------------------------------------------------------------------------- 07. La diferencia de potencial en los bornes a, b de una batería de =20 voltios, conectada a un circuito en serie, cuya relación de resistencia externa a interna es de 100 a 1, es: V ab = -------------------------voltios. 08. En el Sistema Internacional de Unidades, un amperio (1 A) se define como------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 09. La carga eléctrica inducida sobre una esfera conductora de radio 10 cm y carga libre q=+6 C sumer gida en un dieléctrico de constante dieléctrica k e =3, es---------Q i =------------------------------------------C 10. La ley de Ampere establece que------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 143
Resolver los siguientes problemas (10 ptos) 01. En la región 0 < r < 0,5 m, en coordenadas cilíndricas, la densidad de corriente, viene dado por: J = 4,5e -2r ˆk (A/m 2 ) y J 0 en cualquier otra parte. Hallar la magnitud de la excitación magnética H , para r=0,25 m. a) 0,402 A/m b) 0,404 A/m c) 0,406 A/m d) 0,408 A/m e) 0,410 A/m 02. La excitación magnética al interior de un conductor cilíndrico de radio R=1 cm, viene dado por: 4 10 1 r H = ( sen ar cos ar) ˆ (A/m), siendo a= /2R. Hallar la corriente eléctrica total en el conductor. r 2 a a a) 2/ A b) 4/ A c) 6/ A d) 8/ A e) 10/ A 03. El máximo torque sobre una partícula de carga eléctrica Q=1,602 10 -19 C, que gira en trayectoria circular de radio R=0,5 10 -10 m, a la velocidad angular de =4,0 10 16 rad/s en un campo magnético de magnitud B=0,4 10 -3 T es: a) 3,0 10 -27 N.m b) 3,2 10 -27 N.m c) 3,4 10 -27 N.m d) 3,6 10 -27 N.m e) 3,8.10 -27 N.m 04. En la Fig.01, el conductor recto ubicado a lo largo del eje Z, en -1,5 z 1,5 m conduce una corriente constante de 10 A en la dirección ˆk , y se halla en un campo magnético dado por: B =3,0 10 -4 e -2x ĵ (T). Hallar el trabajo necesario para mover el conductor a velocidad constante hasta x =2,0 m, y = 0 en 5,0 10 -3 s. Supóngase movimiento paralelo a lo largo del eje X. a) -14,6 mJ b) 14,6 mJ c) -14,8 mJ d) 14,8 mJ e) 15,0 mJ 05. En la Fig.02, hallar el flujo magnético del campo magnético B =2 î T, a través de la concha esférica de radio R=20 cm, limitado por los ángulos 37 0 < < 53 0 . a) 70,0 mWb b) 70,2 mWb c) 70,4 mWb d) 70,6 mWb e) 70,8mWb z 1,5 x B 37 o 53 o z I B 2,0 -1,5 Y R R x Fig.01 y 0 Fig.02 RASA 144
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