Fundamentos
Electricidad y
Magnetismo
Edison Julian Argüello
Rincón.
215358
Pregunta 1.

a)
b)
c)
d)
Un condensador conformado por dos planos
conductores tiene un diferencial de potencial
de 10 Volt. Los conductores están separados
0,5 m y el área de cada conductor es de 30
cm cuadrados. La anergia almacenada por
el condensador es :
1,2 *10−10 
2,65 *10−12 
2,1*10−11 
3,2*10−12 
Solución 1.
Procedimiento. La densidad de energía para un capacitor
esta dada por:

 = ., la cual corresponde a la energía(U) por unidad de
volumen.

Como  = , entonces E=20  
Además el volumen a considerar es . =  ∗ 
. = 1,5 ∗ 10−3 2 .
Por tanto la energía almacenada es:
1
 =  ∗ . = 0  2 . = 2,65 ∗ 10−12 .
2

Leyes Utilizadas: densidad energética en capacitadores.
 Fuente. Inspiración propia.

Pregunta 2.

a)
b)
c)
d)
Por una bobina de 10 cm de largo circula
una corriente que genera en su interior un
campo magnético de 1 T. El área transversal
de la bobina es de 7 cm cuadrados. La
energía almacenada en el interior de la
bobina es:
27,8 J
20 J
15 J
24 J
Solución 2.

Procedimiento La densidad de energía (energía
por unidad de volumen) para un inductor esta
1

dada por:  =
2 =
20
.
El volumen que comprende la bobina es:
. =  ∗  = 7 ∗ 10−5 2
Por tanto, la energía almacenada en la bobina es:
1 2
 =  ∗ . =
 ∗ . = 27,8 .
20
 Leyes Utilizadas: Densidad energética en
Inductores
 Fuente Inspiración propia.
Pregunta 3.
 Se
tiene un circuito eléctrico que tiene la
siguiente configuración.
Si la resistencias 1,2,3,4 tienen un valor de
2, 4 , 3, 5 Ohmios respectivamente, hallar
la resistencia equivalente del sistema:
a)
b)
c)
d)
2,5
4
3,27
2,29
Solución 3.

Procedimiento. Para resistencias en serie la resistencia
equivalente es la suma de resistencias
 =

Para resistencias en paralelo la resistencia equivalente es:
1
 =

Así que la resistencia equivalente del sistema es:
 = 1 +


1
1
1
1
+ +
2 3 4
=3,27Ω.
Leyes Utilizadas: Resistencias en serie y paralelo
Fuente. Inspiración Propia.
Pregunta 4.
 Cual
a)
b)
c)
d)
seria el diferencial de potencia
inducido en una espira circular de radio 2
cm, por la que pasa un campo
magnético que ha variado desde cero a
10 T en tan solo 5 segundos.
3*10−4 .
2,5*10−3 
1,2*10−3 
3,6*10−5 
Solución 4.
El área de la superficie acotada por la espira
estaría dada por  2  = 1,25 ∗ 10−3 2 .
Además, usando la ley de Faraday para hallar
la magnitud de la Fem inducida tenemos:


10
=
=
=
= 2,5 ∗ 10−3 .


5
Esta Fem corresponde a la diferencia de
Potencial buscada.
 Leyes Utilizadas: Ley de Faraday
 Fuente. Inspiración Propia.

Pregunta 5.

El campo magnético al interior de un
alambre de radio R, en donde la densidad
3
de corriente esta dada por  = es:
2
a)

2

0  2
b)
2
c)r0 /2
d)Ninguna de las anteriores.
Solución 5.

La corriente al interior de la sección transversal del alambre
se halla de la siguiente forma:
3
 =
2  =  3
2
Ahora usando la ley de Ampere para hallar el Campo
Magnético.
 ∙  = 0  = 2;


0  2
=
2
Leyes utilizadas: Ley de Ampere.
Fuente. Inspiración Propia.
Pregunta 6.

a)
b)
c)
d)
Como se podría definir una onda
electromagnética.
Aquella que transporta materia orgánica y
necesita de un medio acuoso para su
transmisión.
Aquella forma de transmisión de energía, a
través de la oscilación permanente de campos
eléctricos y magnéticos. Dicha onda se puede
propagar en el vacío.
Hace referencia a un tipo de onda longitudinal.
Son aquellas que se puede encontrar en los
mares en forma de olas.
Solución 6.



Claramente, una onda electromagnética
corresponde a una forma de propagación
de la energía, en donde hay una interacción
de campos eléctricos y magnéticos que
varían en el tiempo. Dichas ondas tienen la
propiedad de viajar en el espacio vacío, sin
necesidad de un medio físico para su
transmisión. Además es importante resaltar
que estas ondas se mueven a la velocidad
de la luz.
Leyes Utilizadas: Leyes de Maxwell.
Fuente. Inspiración Propia.
Pregunta 7.
 El
a)
b)
c)
d)
fenómeno de electrización que
presentan algunos materiales es debido
a:
Perdida y ganancia de cargar eléctrica
Transferencia de carga entre los
materiales en interacción.
Fuerzas supra-celestiales.
Transferencia de cargas positivas entre
los materiales en interacción.
Solución 7.



La electrización de los materiales aislantes se da
por la transferencia de electrones entre los
materiales que interactúan, lo cual se conoce
como “Transferencia de Carga”; en esencia la
carga eléctrica se conserva y por consiguiente no
se pierde ni se gana. Cuando existe transferencia
de electrones, uno de los materiales adquiere
carga negativa y el otro obtiene carga positiva,
ya que se disminuye su carga negativa.
Leyes Utilizadas: Conservación de Carga Eléctrica
Fuente. Inspiración Propia.
Pregunta 8.

a)
b)
c)
d)
Según la Ley de Gauss es posible afirmar.
El flujo de campo eléctrico en una superficie
cerrada es directamente proporcional a la
carga encerrada por la superficie.
El flujo de campo eléctrico en una superficie
cerrada es inversamente proporcional a la
carga encerrada por la superficie.
El flujo eléctrico no tiene relación alguna
con la carga encerrada por la superficie.
El flujo de campo magnético en una
superficie cerrada nunca es cero.
Solución 8
La ley de Gauss nos dice que el flujo eléctrico a
través de una superficie cerrada es directamente
proporcional a la carga encerrada, como se
evidencia en la siguiente expresión:
.
 =
0
Además la ley de Gauss para el Magnetismo, afirma
que el flujo magnético a través de una superficie
cerrada siempre es cero, ya que no existen los
mono-polos magnéticos.
 Leyes Utilizadas: Ley de Gauss
 Fuente Propia.

Pregunta 9.

a)
b)
c)
d)
La ley de Ampere es una herramienta útil
para:
Hallar campos eléctricos de corrientes
eléctricas en configuraciones no simétricas.
Hallar campos magnéticos generados pos
corrientes eléctricas en configuraciones
sistemáticas muy simétricas.
Encontrar la resistividad de algunos
materiales en circuitos eléctricos.
Ninguna de las anteriores.
Solución 9.
La ley de Ampere constituye una ley fundamental
en el momento de hallar campos magnéticos
generados a partir de corrientes eléctricas como
se evidencia en la siguiente relación:
 ∙  = 0 , donde B es el campo magnético.
 es la corriente que pasa a través de una superficie
acotada por una curva cerrada.
Cabe resaltar, que la ley de Ampere es muy útil en
arreglos con alto grado de simetría.
 Leyes Utilizadas: Ley de Ampere
 Fuente. Inspiración Propia.

Pregunta 10.

a)
b)
c)
d)
Los Rayos Gamma, en el espectro
electromagnético son generados por:
Interacciones químicas entre los electrones
de los átomos.
Des- excitación de núcleos atómicos, al
pasar de estados energéticos altos a bajos.
Cambios bruscos de temperatura en el
átomo.
Aun no se conocen sus orígenes.
Solución 10.



Los rayos Gamma surgen de la manipulación
con núcleos atómicos. Siendo un poco mas
precisos, esta manipulación esta basada en
la des-excitación del núcleo en el átomo, de
manera que poco a poco va disminuyendo
su energía, que a la vez se va transformando
en rayos Gamma.
Leyes Utilizadas: Espectro electromagnético.
Fuente. Inspiración Propia.
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