Física III (222 Problemas Resueltos)

II) Hallar la cantidad de energía eléctrica almacenada en un conductor esférico aislado de ra
dio R=10 cm y cargado a V=2 kV.
a) 20,2 J b) 22,2 J c) 24,2 J d) 26,2 J e) 28,2 J
06. Se quiere construir un capacitor de placas paralelas separadas por aire capaz de almace
nar W=100 kJ de energía. (k=910 9 Nm 2 /C 2 )
I) ¿Qué volumen mínimo (en 10 3 m 3 ) debe existir entre las placas del capacitor?
a) 1,51 b) 2,51 c) 3,51 d) 4,51 e) 5,51
II) Si disponemos de un dieléctrico que pueda resistir E max =310 8 V/m y su constante dieléc
trica es =5, ¿Qué volumen (en 10 -2 m 3 ) de este dieléctrico situado entre las placas del ca
pacitor se necesitará para almacenar 100 kJ de energía?
a) 1,02 b) 2,01 c) 3,02 d) 4,02 e) 5,02
07. Por un solenoide de radio R=4 cm, longitud l=50 cm y número de vueltas N=300 circula
una corriente de intensidad I=0,4 A. Si la corriente se aumenta en 1 %, hallar el aumento
en porcentaje del campo magnético.
a) 1 % b) 2 % c) 3 % d) 4 % e) 5 %
08.Por un conductor cilíndrico hueco muy largo de radios interno a=2 cm y externo b=4 cm
circula una corriente total de I=2 A, pero la densidad de corriente no uniforme dentro del
conductor es, J(r) .r
, y " " una constante. Hallar la magnitud del campo magnético a
una distancia r=3 cm del eje del cilindro. ( o =410 -7 A/m)
a) 4,48 T b) 4,52 T c) 4,56 T d) 4,60 T e) 4,64 T
09. En un experimento del efecto Hall, una corriente longitudinal de 3,0 A a lo largo de un
conductor de 1 cm de longitud; 4,0 cm de ancho y 10 -3 cm de espesor, produce un voltaje
“Hall transversal” (a lo largo de la anchura) de 10 -5 V, cuando se aplica un campo magné
tico de 1,5 T perpendicularmente al conductor. Hallar el número de portadores por metro
cúbico. (e=-1,610 -19 C)
a) 2,010 29 b) 2,210 29 c) 2,410 29 d) 2,610 29 e) 2,810 29
10. En la Fig.01, la esfera hueca aislante de radio a=10 cm y densidad superficial de carga u
niforme 210 -10 C/m 2 gira alrededor del eje que pasa por su centro con velocidad an
gular de 6 rad/s. Hallar la magnitud de "B" en la intersección del eje con la superfi
cie de la esfera. ( o =410 -7 A/m ; f=10 -15 )
a) 0,1 fT b) 0,2 fT c) 0,3 fT d) 0,4 fT e) 0,5 fT
11. En la Fig.02, por la espira circular de radio a=2 cm circula una corriente de intensidad
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