TEORIA ELECTROMAGNETICA
1. Una linea de transmisión de alto voltaje conduce 1000 A partiendo a 700kV durante una distancia de 100 millas. Si la resistencia en el alambre es de 0.5 / mi . ¿Cuál es la perdida de potencia debida a las perdidas resistivas?
a. b. c. d.
Potencia perdida 50MW Potencia perdida 40MW Potencia perdida 90MW Potencia perdida 10MW
2. La siguiente figura muestra las líneas de campo eléctrico para dos cargas puntuales separadas por una pequeña distancia. A) Determine la proporción
q1 / q2
. B) ¿Cuáles son los signos de
q1
y
q2 ?
1 , q2 signo positivo; q1 signo negativo 9 1 b. , q2 signo positivo; q1 signo negativo 8 1 c. , q2 signo negativo; q1 signo positivo 4 a.
1
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d.
1 , q2 signo positivo; q1 signo negativo 2
3. Considere una caja triangular cerrada que descansa dentro de un campo eléctrico horizontal de magnitud E 7.80 10 N / C , como se muestra en la siguiente figura. Calcule el flujo eléctrico a través de a) la superficie vertical, b) la superficie inclinada, y c) toda la superficie de la caja 4
a.
3 103 N m 2 / C ,5 103 N m 2 / C ,2 N m 2 / C
b.
1.34 103 N m 2 / C ,1.34 103 N m 2 / C ,2 N m 2 / C
c.
2.34 103 N m 2 / C ,2.34 103 N m 2 / C ,0 N m 2 / C
d.
0.34 103 N m 2 / C ,0.34 103 N m 2 / C ,0 N m 2 / C
4. Una carga puntual
Q
se localiza en el centro de un cubo de lado L . De
manera adicional, otras seis cargas puntuales idénticas, negativas están colocadas simétricamente alrededor de
Q
, como se muestra en la figura.
Determine el flujo eléctrico a través de una cara del cubo.
2
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a.
b.
c.
d.
Qq 0 Q 9q 9 0 Q 7q 7 0 Q 6q 6 0
5. Un cubo de longitud de lado 2.5cm está colocado como se muestra en la figura. A través de él hay una región de campo uniforme dado por
B 5i 4j 3k T a) Calcule el flujo a través de la cara sombreada. b) ¿Cuál
es el flujo total a través de las seis caras?
3
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a.
B 3.13 103Wb 3.13mWb
b.
B 4.13 103Wb 4.13mWb
c.
B 7.13 103Wb 7.13mWb
d.
B 0.13 103Wb 0.13mWb
6. Una línea de caga positiva se forma dentro de un semicírculo de radio R 60cm , como se muestra en la siguiente figura. La carga por unidad de longitud a lo largo del semicírculo se describe por medio de la expresión
0 cos
. La carga total en el semicírculo es 12C situada en el centro
de curvatura.
a. F total sobre q 707 103 N j b. F total sobre q 807 103 N j c. F total sobre q 907 103 N j
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d. F total sobre q 507 103 N j 7. Las
siguientes
cargas
se
localizan dentro de un submarino: 5C, 9C, 27 C y 8, 40C . a) Calcule el flujo eléctrico neto a través
del submarino. b) ¿El número de líneas de campo eléctrico que salen del submarino es mayor, menor o igual al número de las líneas que entran?
6.89 106 N m 2 / C , a. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en
2,91 veces al numero de lineas que salen. 7.89 106 N m 2 / C , b. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en
3,91 veces al numero de lineas que salen. 0.89 106 N m 2 / C , c. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en
0,91 veces al numero de lineas que salen. 10.89 106 N m 2 / C , d. En consecuencia el numero de lineas que entran exceden en
10,91 veces al numero de lineas que salen. 8. Una carga puntual Q
se localiza arriba del centro de la cara plana de un
hemisferio de radio R , como se muestra en la siguiente figura. ¿Cuál es el flujo eléctrico a) a través de la superficie curva, y b) a través de la cara plana?
a. b. c.
total ( esfera )
total ( esfera )
total ( esfera )
Q Q , 3 0 total media esfera interior 4 0
Q Q , 2 0 total media esfera interior 2 0
Q
0
,
total media esfera interior
Q
0 5
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d.
total ( esfera )
Q , 0 2 0 total media esfera interior
9. Las tres cargas de la figura están en los vértices de un triángulo isósceles. Calcule el potencial eléctrico en el punto medio de la base, considerando q 7 C
a.
Vp 2.1kV
b.
Vp 0.1kV
c.
Vp 1.1kV
d.
Vp 1.1kV
10. Un capacitor de aire variable que se usa en circuitos de sintonización esta hecho de N placas semicirculares, cada una de radio R y separadas por una distancia d una de otras. Como se muestra en la figura, un segundo conjunto de placas idéntico, que tiene libertad para girar, se intercala con sus placas a la mitad entre aquellas en el primer juego. El segundo conjunto puede rotar como unidad. Determine la capacitancia como una función del ángulo de rotación , donde 0 corresponde a la máxima capacitancia.
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a. Csistematotal b. Csistematotal
0 R 2 2 Nd
0 R 2 Nd
c. Csistematotal 2 d. Csistematotal
0 R 2 Nd
0 R 2 N
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