Este documento contiene preguntas y problemas sobre conceptos básicos de electromagnetismo para ser respondidos por estudiantes. Incluye 10 preguntas conceptuales sobre cómo se ven afectadas las fuerzas eléctricas por otras cargas cercanas, el cuanto de carga eléctrica, y por qué los experimentos de electrostática no funcionan bien cuando hay humedad. También incluye 10 problemas para ser resueltos con detalle, relacionados con cálculos de fuerzas eléctricas, campos eléctricos y distribuciones de carga.

1. Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniera Mecánica Eléctrica.
Academia de Física
Electromagnetismo
Guía Primer Departamental
Grupo:____ Fecha de entrega: 01 Septiembre 2016
Responda las siguientes preguntas, lo mas conciso posible:
1. ¾Cambia la fuerza eléctrica que una carga ejerce sobre otra si se les aproximan otras cargas?
2. Un electrón (carga −e) gira alrededor de un núcleo de helio (carga +2e) en un átomo de helio. ¾Qué partícula
ejerce la fuerza mayor sobre la otra?
3. ¾Por qué los experimentos de electrostática no funcionan bien en los días húmedos?
4. El cuanto de carga es de 1.602×10−19C (carga de un electrón). ¾Existe un correspondiente cuanto de masa?
5. ¾Cómo sabemos que las fuerzas electrostáticas no son la causa de la atracción gravitatoria, por ejemplo entre
la Tierra y la Luna?
6. Una carga puntual se está moviendo en un campo eléctrico en ángulo recto con las lineas de fuerza. ¾Actúa
alguna fuerza sobre ella?
7. Dos cargas puntuales de magnitud y signo desconocidos están situadas a una distancia d de separación. El
campo eléctrico es cero en un punto entre ellas, sobre la línea que las une. ¾Qué puede concluirse acerca de
las cargas?
8. Dos cargas puntuales de signo y magnitud desconocidos están jas a una distancia d de separación.¾Podemos
tener E = 0 en puntos fuera del eje (excluyendo el innito)? Explique.
9. Las lineas de campo nunca se cruzan. ¾Por qué?
10. En el plano medio de un dipolo eléctrico, ¾es el campo eléctrico paralelo o antiparalelo al momento dipolar
eléctrico p
Resolver con lujo de detalle, las siguientes problemas:
1. ¾Cuál debe ser la distancia entre la carga puntual q1 = 26.3µC y la carga puntual q2 = −47.1µC con objeto
de que la fuerza eléctrica de atracción entre ellas tenga una magnitud de 5.66N.
2. Dos cargas positivas de 4.18µC cada una, y una carga negativa, de -6.36µC, están jas en los vértices de un
tríangulo equilátero de 13.0cm de lado. Calcule la fuerza eléctrica sobre la carga negativa.
3. Un cubo de arista a porta una carga puntual q en cada esquina. Demuestre que la fuerza eléctrica resultante
sobre cualquiera de las cargas está dada por
F =
0.262q2
0a2
dirigida a lo largo de la diagonal del cubo hacía afuera del mismo.

2. 4. ¾Cuántos electrones tendrían que ser retirados de una moneda para dejarla con una carga de +1.15×10−7C
5. Dos diminutas bolas semejantes de masa m están colgando de hilos de seda de longitud L y portan cargas
iguales q como en la gura. Suponga que θ es tan pequeño que tan(θ) puede ser reemplazado por su igual
aproximado, sin(θ). (a) Para esta aprximación demuestre que, para el equilibrio,
x =
q2L
2π 0mg
1/3
en donde x es la separación entre las bolas. (b) Si L = 122cm, m = 11.2gr y x = 4.70cm, ¾cuál es el valor de
q?
6. Una partícula alfa, el núcleo de un átomo de helio, tiene una masa de 6.64 × 10−27kg y una carga de +2e.
¾Cuáles son la magnitud y la dirección del campo eléctrico que equilibrara a su peso?
7. La carátula de un reloj tiene cargas puntuales negativas −q, −2q, −3q, . .. ,−12q jas en las posiciones de los
números correspondientes. Las manecillas del reloj no perturban al campo. ¾En qué momento la manecilla
de las horas apunta en la misma dirección que el campo eléctrico en el centro de la carátula?
8. Una varilla no conductora de longitud nita L contiene una carga total q, distribuida uniformemente a lo
largo de ella. Demuestre que E en el punto P sobre la bisectriz perpendicular está dado por
E =
q
2π 0y
1
(L2 + 4y2)1/2
9. ¾A qué distancia a lo largo del eje de un anillo cargado de radio R es máxima la intensidad del campo
eléctrico?.
10. Una barra aislante de longitud L tiene carga −q distribuida uniformemente a lo largo de su longitud. (a)
¾Cuál es la densidad de carga lineal de la barra? (b) Calcule el campo eléctrico en el punto P a una distancia
a del extremo de la barra.
25 de Agosto de 2016 Profr.: M. en C. Pablo Arturo Rodríguez G.