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EJERCICIOS PROPUESTOS FISICA III
Tema 1
Un circuito contiene dos elementos, pero no se sabe si se trata de L, R o C. la corriente
en este circuito cuando se conecta a una fuente de 120 V y 60Hz es de 7.4ª y sigue al
voltaje en 50º (La corriente está retrasada con respecto al voltaje)¿Cuáles son los dos
elementos y cuáles son sus respectivos valores?
Los elementos son:
R y L
V = IZ
V
Z =
I
120
Z =
7.
4
Z = 16.
22Ω
R = Z
R = 10.
43Ω
X
L
2πf
cos50º
= Zsen50º
L
= Zsen50º
Zsen50º
L =
2π
f
L = 32.
96mH
Tema 2
Una espira cuadrada de 30.0 cm de lado tiene una resistencia de 8.80 . en un inicio se
encuentra en un campo magnético de 0.755T, con su plano perpendicular a B, pero se
retira del campo en 40.0 ms. Calcule la energía eléctrica disipada en este proceso.
∆
P
ε
ε
U e
=
=
=
−
−
=
ε 2
R
N
A
P ∆ t
∆ φ
∆ t
∆ B
∆ t
ε = −(
30 * 10
ε = 1.
70V
P = 0.
33W
∆U
∆U
e
e
=
−2
( 0.
33)(
40*
10
= 13.
2mJ
)
2
0 − 0.
755
−3
40*
10
Tema 3
En un circuito LR le toma 50ms a una corriente alcanzar 80 por ciento de su valor
máximo. Determine: a) la constante de tiempo del circuito y b) la inductancia del
circuito si R=250
Está en carga
max( 1 e )
t
i = i −
− τ
i = 0. 8imax
0.
8
e
= 1−
−t
τ =
e
−t
τ
0.
2
50º
Z
R
Xl
t
− = ln 0.
2
τ
t
τ = −
ln 0.
2
τ = 31.
07ms
−3
)
L
τ =
R
L = Rτ
L
= 7.
77
H

Tema 4
Una bobina de 230 mH, cuya resistencia es de 28.0 , está conectada a un capacitor C y
a una fuente de voltaje de 3360Hz. Si la corriente y el voltaje deben estar en fase, ¿Qué
valor debe tener C?
Si está en fase con V φ = 0
1
R
ωL
=
ωC
X l − X c
tanφ
=
1
R
C = 2
ω L
X l = X c
1
C =
C = 9.
76ηf
2 2
4π
f C
Tema 5
Dos solenoides fuertemente enrollados tienen igual longitud y área de sección
transversal. Pero el solenoide 1 utiliza un alambre de la mitad del grosor que el
solenoide 2 ¿Qué proporción tienen sus inductancias?¿Cuál es la proporción de sus
constantes inductivas temporales(suponiendo que no hay ninguna otra resistencia en el
circuito?
l′
1 R
2
1 = ρ
N1
µ A
A
o
1
L1
=
l
l′
2 R
2
2
2 = ρ
N 2 µ o A L1
N
A
1
2
L2
=
=
l L2
N
R
2
1 l′
1 A2
=
R l′
A
l = 2rN
l = 2(
2r)
N
N1
1 =
2N
N
N
R
R
2
2
1
1
2
R
R
1
2
τ 1
τ
2
2
1
= 2
= 8
2
L
L
1
2
= 4
2πrN1
4πr
=
2
2πrN
πr
=
L
L
1
2
τ 1 1
=
τ 2
φ
R
R
1
2
2
Z
=
2
L1R
L R
2
2
1
Xl--Xc
1
2
A
A
1
2
2
2
= πr
2
1
l′
= 2πrN
= 4πr
1
l′
= 2πrN
2
2

Tema 6
La barra móvil de la carga tiene una longitud de 150cm y genera una fem de 1000 mV
mientras se desplaza en un campo magnético de 1.0T. a) ¿Con qué rapidez se desplaza?
b)¿Cuál es el campo eléctrico de la barra?
ε = lvB
ε
v =
lB
−3
100 * 10
v =
150*
10 − 2)
v = 0.
067
m
s
v 50 cm
El = ε
ε
E =
l
−3
1000 * 10
E =
−2
( 150 * 10 )
E = 0.
067
V
m

Tema 7
Una gota esférica con carga de 32.0pC tiene un potencial de 512 V en su superficie.
a) ¿Cuál es el radio de la gota?
b) Si dos de tales gotas de la misma carga y radio se combinan para formar una
sola gota esférica.¿Cuál es el potencial en la superficie de la nueva gota así
formada?
a)
V =
kq
r
r =
kq
V
r = 5 . 625
− 4
* 10 m
b)
Vol1 + Vol2
= VolT
VolT
= 2Vol1
4 3 4 3
πR
= 2(
πr
)
3 3
R = r
V
V = 812.
76V
a
a
=
3
kq
R
1
y
+
2
-q
R = 7.
087 * 10
r--r+
r+
r-
−4
m
Tema 8
Un dipolo eléctrico como el mostrado en la figura , se compone de dos cargas puntuales
de cargas contrarias separadas una distancia 2ª. Determine la componente en X de la
intensidad del campo eléctrico en el punto P.
r
r
−
−
− r
+
≈ r
+
y
= 2a
cosθ
= 2a
r
r * r
2
≈ r
−
+
y
x
V
V
V
V
V
p
p
p
p
p
= V
=
+
Kq
r
+
= Kq
= Kq
−V
−
+
−
− r
−
−
−
1 1
−
r r
r
Kq
r
r r
+
+
2a
y
= Kq
r
2
r
−
V
V
E
E
E
p
p
x
x
x
y
= 2aKq
3
r
= 2aKq
( x
2
( x
2
2
∂
= −2aKqy
∂x
= −2aKqy
−
=
6aKqyx
+ y
)
+ y
5
2
y
2
( x
3
(
2
)
x
3
2
2
2
+ y
+ y
3
−
2 2
2
)
)
5
−
2
( 2x)

Tema 9
Cuando el interruptor se mueve a la izquierda las placas del capacitor C1 adquieren una
diferencia de potencial de Vo. C2 y C3 están descargadas inicialmente. Ahora el
interruptor se mueve hacia la derecha. ¿Cuáles son las cargas finales Q1, Q2 y Q3 de los
capacitores?
Q
V
Q
Q
V
= Q + Q
C V = C V + C V
1
01
1
1
o
C1
=
C + C
23
1
= C
1
1
= C
V
o
C1
C + C
23
1
1
1
C1
23
23
C1
C + C
1
23
23
V
23
s
1
o
V
o
C2
C3
2 3
V C1
23
C2
+ C3
C
=
C
C

Tema 10
En las siguiente afirmaciones marque la CORRECTA.
1. la dirección del campo magnético B se grafica siguiendo la regla de la mono derecha
a) y con el pulgar en sentido opuesto al movimiento de los protones en el conductor
b) y con el pulgar en sentido del movimiento de los electrones en el conductor y
perpendicular a la línea de acción que une al conductor y el punto de observación
c) a) y b) son correctas
d) todas incorrectas
1
2
3
FIG 1 fig2
4
2. la figura 1 muestra la trayectoria de cuatro partículas dentro de un campo magnético.
Si las energías cinéticas y las masas de las partículas son iguales, entonces se puede
concluir que:
a) 1 y 3 tienen cargas positivas pero 3 se mueve con mayor rapidez angular que 1
b) 2 y 4 tienen cargas negativas, y la magnitud de carga de la partícula 2 es mayor que la
de 4.
c) 1 y 4 tienen cargas positivas y poseen cierta aceleración angular producida por el
campo magnético
d) 2 y 4 tienen cargas negativas y 2 tiene menor magnitud de carga que la de 1
3. una espira de forma irregular de alambre flojo esta situada sobre una mesa carente de
fricción y anclada en los puntos a y b como se muestra en la figura 2. si ahora hacemos
pasar una corriente i por el alambre:
a) el alambre tratará de formar un anillo circular
b) el alambre tratará de abultarse
c) el alambre se queda estático debido a que no existe un campo magnético externo
d) primero sucede a) y luego b)
4. el polo norte de un imán se mueve alejándose de un anillo de cobre, como se muestra
en la figura 3. ¿en que dirección apuntaría la corriente en la parte del anillo más alejada
de usted?
Fig 3
i
N
v
i
φ B
= B ⋅ dA
i
i
como B disminuye entonces B
φ disminuye
• El flujo en el anillo se opone a este cambio
• La corriente en el anillo en entonces como se
muestra en la figura 3
Hacia la derecha
a
b

Tema #11
La figura muestra una cinta larga, plana de cobre de anchura a y espesor despreciable
por la cual pasa una corriente i. determine el cambo magnético B en el punto P, a una
distancia R medido desde el extremo derecho de la cinta sobre el plano que contiene a
la cinta
d B
di
=
=
i
a
a
a
µ
y
π y '
y + y ' =
a
2
y ' =
a
2
+ R
di
dA
=
i
A
di
bdy
=
i
ba
dy
o
dy -> di
di
+
−
R
y
X
y’
R
Z
a/2
dB
dB
0
B
B
B
dB
a
R
µ
odi
=
πy'
µ oi
=
2πa
µ oi
=
2πa
µ oi
=
2πa
P
a / 2
−a
/ 2
Y
[ − ln( a / 2 + R − y)
]
a + R
ln( )
R
µ oi
B = [ ln( 1 + a / R)
]kˆ
2πa
dy
a / 2 + R − y
a / 2
−a
/ 2