Examen Parcial - 62.03/04 Física II A/B - 07/11/2009

Cátedra: Todas
Fecha: Primera Oportunidad - Segundo Cuatrimestre 2009
Día: 07/11/2009

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Enunciado

Enunciado en PDF

Importante:

  • Todas las expresiones utilizadas deben estar debidamente justificadas a partir de las leyes fundamentales correspondientes.
  • Resolver cada problema en hojas separadas. Colocar nombre y apellido en cada hoja. Numerarlas.
  • La prolijidad es tomada en cuenta para la evaluación de este examen.

Módulo 1

Indique cuál es la respuesta correcta y justifíquela BREVEMENTE

a) El sistema de la figura está inmerso en agua (<tex>\varepsilon_r=80</tex>) y se miden los siguientes potenciales respecto de una referencia: <tex>V_A=0.9\mbox{V}</tex>, <tex>V_B=0.8\mbox{V}</tex>, <tex>V_C=1.1\mbox{V}</tex>, <tex>V_D=1.2\mbox{V}</tex>, <tex>V_C=1.05\mbox{V}</tex>. El campo eléctrico (V/cm) en el punto O es (aprox.):

  1. <tex>-8\widehat{i}+16\widehat{j}</tex>
  2. <tex>0.1\widehat{i}+0.2\widehat{j}</tex>
  3. <tex>-0.1\widehat{i}+0.2\widehat{j}</tex>
  4. <tex>8\widehat{i}+16\widehat{j}</tex>

b) Dos esferas metálicas de radios <tex>R_1</tex> y <tex>R_2</tex> tienen cargas <tex>Q_1</tex> y <tex>Q_2</tex> respectivamente. La distancia d que las separa es mucho más grande que <tex>R_1</tex> o <tex>R_2</tex>, de forma tal que la distribución de cargas sobre las esferas es uniforme. La diferencia de potencial entre las esferas será nula cuando:

  1. <tex>Q_1R_1=Q_2R_2</tex>
  2. <tex>Q_1/R_1^2=Q_2/R_2^2</tex>
  3. <tex>Q_1R_1^2=Q_2R_2^2</tex>
  4. <tex>Q_1/R_1=Q_2/R_2</tex>

c) En el circuito de la figura todas las resistencias R son iguales a <tex>3 \Omega</tex>. La diferencia de potencial <tex>V(A)-V(B)</tex> vale:

  1. -6V
  2. 6V
  3. -15V
  4. 12V

d) La figura muestra la interfaz entre dos medio magnéticos lineales de permeabilidades relativas <tex>\mu_{r1}</tex> (superior) y <tex>\mu_{r2}</tex> (inferior). Las líneas gruesas son los bordes de los materiales. De la figura se infiere que:

  1. Las líneas representan a <tex>\vec{H}</tex> y <tex>\mu_{r1}/\mu_{r2}=1/2</tex>
  2. Las líneas representan a <tex>\vec{B}</tex> y <tex>\mu_{r1}/\mu_{r2}=2</tex>
  3. Las líneas representan a <tex>\vec{H}</tex> y <tex>\mu_{r1}/\mu_{r2}=2</tex>
  4. Las líneas representan a <tex>\vec{B}</tex> y <tex>\mu_{r1}/\mu_{r2}=1/2</tex>

e) En el cable coaxial de la figura, el espacio comprendido entre a y b está vacío. Para que el campo sea nulo fuera del conductor externo, la relación entre las densidades de corriente <tex>\vec{J}_1\mbox{ [A/m2]}</tex> y <tex>\vec{J}_2\mbox{ [A/m2]}</tex> debe ser:

  1. <tex>\vec{J}_1=-\vec{J}_2</tex>
  2. <tex>\vec{J}_1=-\vec{J}_2 (c^2-b^2)/a^2</tex>
  3. <tex>\vec{J}_1=\vec{J}_2 (c^2-b^2)/a^2</tex>
  4. <tex>\vec{J}_1=-\vec{J}_2 (c-b)^2/a^2</tex>

Módulo 2

Un capacitor cilíndrico cuyas placas conductoras son de espesor despreciable, tiene radios interior de 1 cm y exterior de 4 cm con una longitud de 2m. Hay vacío entre las placas y el conductor externo está puesto a tierra.
Despreciando los efectos de borde y sabiendo que en <tex>r=2cm</tex> el módulo del campo eléctrico es <tex>R=50000V/m</tex>, se pide determinar:

  1. La d.d.p. entre conductores.
  2. Las densidades superficiales de carga.
  3. La energía electrostática almacenada por unidad de longitud.
  4. Manteniendo la conexión a tierra, se llena ahora totalmente el espacio interior del capacitor con un dieléctrico de <tex>\varepsilon_r=2</tex>. Recalcule los nuevos valores referidos en a) y c), además de las densidades superficiales de polarización (valor y signo de c/u).

Módulo 3: Laboratorio

Realice un esquema del Puente de Wheastone identificando los elementos. Determine la ocndición de equilibrio a partir de las leyes de Kirchoff.

Módulo 4

hallar el flujo magnético y la fuerza total actuante en el cuadro LMNP debido a la corriente I que transporta el conductor (que es muy largo). Datos:

  • I=50A
  • r=5cm
  • a=5cm
  • b=20cm
  • c=30cm

Resolución

Discusión

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materias/62/03/parcial_20091107.txt · Última modificación: 2014/01/27 15:04 por granada
 
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