guiaa_integrada

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACIEscuela: ECBTI Programa: Ciencias BásicasCurso: Electromagnetismo Código: 201424

Guía Integrada de Actividades

Contexto de la estrategia de aprendizaje a desarrollar en el curso: Aprendizaje Basado en problemas, a partir de los problemas entregados en esta guía, el estudiante en compromiso individual, y en permanente y amigable interacción con el grupo de trabajo, hará una revisión comprensiva de las diferentes temáticas propuestas en este curso, al final del proceso podrá construir de forma grupal un informe donde analice los fenómenos electromagnéticos estudiados.

Nota: Las fechas establecidas en la agenda del curso corresponden a la fecha de inicio y finalización referente a cada una de las unidades y corresponden con las fechas iniciales y finales de la agenda. Es importante que se tengan en cuenta las fechas parciales presentadas en este documento con el fin de garantizar el ritmo adecuado de trabajo durante el curso y así dar cumplimiento al trabajo colaborativo esperado.Temáticas a desarrollar: Reconocimiento del cursoNúmero de semanas: 3 semanas Fecha: 02/02/2015 al 23/02/2015 Momento de evaluación: Inicial Entorno: Evaluación y seguimiento

Fase de la estrategia de aprendizaje: Actividad independiente de reconocimiento del curso. Presentación de la actividad evaluativa: “Lección 0” (valor 10 puntos)

Actividad individual Productos académicos y ponderación de la actividad individual

Cada estudiante debe elaborar un portafolio de evidencias, donde

demuestre que ha identificado los diferentes elementos y actividades

esenciales del curso. El producto final debe enviarse a través del “entorno

evaluación y seguimiento”.

Presentación: (15 puntos)

Una presentación en “Power point” o un software similar, que debe contener imágenes que evidencien que ha explorado o navegado por los diferentes espacio tiempos del curso de ELECTROMAGNETISMO.

Las imágenes que debe llevar el portafolio de evidencias son:

1. Imagen que evidencie que entro al espacio participantes, donde se identifiquen los integrantes de su grupo, resalte quién es el tutor y él número de su grupo.

2. Imagen que evidencie el envío de un mensaje por el correo interno del curso, donde realice una amigable presentación personal a sus compañeros de grupo o de equipo.

3. Imagen donde se evidencie que consultó o navegó la agenda del curso4. Imagen que evidencie que ha consultado las noticias del curso, y leído alguno de los mensajes allí dados.5. Imagen que demuestre que ha consultado o navegado el foro general del curso.6. Imagen que demuestre que ha consultado o navegado el entorno de conocimiento.7. Imagen que demuestre que ha consultado o navegado el foro de aprendizaje práctico.8. Imagen que demuestre que ha consultado o navegado el foro de aprendizaje colaborativo.9. Imagen que demuestre que ha ejecutado algunos de los simuladores dispuestos en el foro de aprendizaje práctico.

1


10. Imagen que demuestre que ha consultado o navegado el entorno de evaluación y seguimiento.11. Evidenciar dentro de la presentación que comprende que los trabajos colaborativos deben ser enviados por el

entorno de evaluación y seguimiento, para que sean evaluados calificados o evaluados.12. Evidenciar dentro de la presentación, que sabe, que comprende, que asimila, que este curso es metodológico, es

decir, en él deben realizar prácticas de laboratorio en su centro más cercano, y que la información sobre horarios, cronograma y tutores del componente práctico la deben solicitar amigablemente en dicho centro.

Temáticas a desarrollar: Revisión de las lecturas y del material propuesto sobre “Campo eléctrico estático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia”, correspondientes a la UNIDAD UNO del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas: 1 Fecha:

21/02/2015 a01/03/2015

Momento de evaluación: Intermedia

Entorno: “Evaluación y seguimiento” y“Aprendizaje

colaborativo”.Fase de la estrategia de aprendizaje: Reconocimiento de la unidad uno de ELECTROMAGNETISMO

Actividad individual Productos académicos y ponderación dela actividad individual

Actividad colaborativa*

Productosacadémicos y

ponderación de la actividad colaborativa

Escoger cinco (5) problemas del siguiente enlace, garantizando que

cada uno corresponda a una temática diferente:

Los ejercicios se encuentran anexos al final de esta guía

Garantizar que los problemas escogidos sean diferentes a los de sus

compañeros.

Resumen: (10 puntos)

Resumen donde se identifiquen los principales conceptos, ideas, mecanismos y formulas necesarias para resolver cada uno de los cinco (5) problemas escogidos.

El resumen debe presentar las siguientes características:

1. El archivo debe llamarse resumenU12. Debe presentar portada.

Revisar el resumen realizado por alguno de sus compañeros.

De forma adicional comparta la revisión

Realización del resumen:(10 puntos)

El archivo debe llamarse resumenU1

2


Realizar un resumen donde se evidencie la lectura realizada de la

unidad uno publicada en el entorno de conocimiento.

El resumen debe entregarse en el entorno “Evaluación y seguimiento”

para que sea debidamente evaluado o calificado.

De forma adicional comparta el resumen con sus compañeros.

3. Debe estar escrito en norma APA versión 3 en español

4. Respetar el uso de referencias bibliográficas; cada referencia debe contener su cita dentro del documento para que sea considerada válida.

5. Debe contener los principales conceptos, ideas, mecanismos y fórmulas para resolver cada uno de los cinco (5) problemas debidamente escogidos.

6. No debe contener la solución de los problemas7. Debe tener un título diferenciador y amigable para

cada uno de los cinco (5) problemas escogidos.

con sus compañeros para realimentar o

fortalecer los conocimientos en el

foro de trabajo colaborativo.

3


Temáticas a desarrollar: Solución de problemas de “Campo eléctrico estático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia”, correspondientes a la unidad uno del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas:

2

Fecha: 02/03/2015 a15/03/2015

Momento de evaluación:Intermedia

Entorno: “Evaluación y seguimiento” y“Aprendizaje colaborativo”

Fase de la estrategia de aprendizaje: Profundización de la unidad uno de ELECTROMAGNETISMO

Actividad individualProductos académicos y

ponderación de laactividad individual

Actividad colaborativa*Productos académicos y ponderación

de la actividad colaborativa

Realizar la solución de los problemas debidamente seleccionados.

En esta actividad el estudiante ya hizo las lecturas en el entorno de conocimiento, de

cuáles son los conceptos, ideas, mecanismos y fórmulas necesarias para dar solución a los cinco (5) problemas

debidamente escogidos. Es recomendable y conveniente que si se tienen o presentan

inquietudes o dudas, escriban por el correo interno y amigablemente a su tutor,

para que él le apoye o asesore con ejemplos.

Los estudiantes deben asistir a los encuentros virtuales que realizan sus

tutores, y en su defecto revisar sus grabaciones, que se encontrarán en el

entorno de conocimiento para la debida realimentación del aprendizaje.

Solución de los 5 problemas escogidos: (14 puntos)

La solución de los cinco (5) problemas debe presentar

las siguientes características:

El archivo entregado debe llamarse SoluciónU1.

Debe presentar las soluciones haciendo uso del

editor de ecuaciones.

Antes de cada solución debe existir un título que permita diferenciar el inicio de cada

uno de los problemas.

Presentar portada.

Revisar las soluciones de uno de sus compañeros.

De forma adicional comparta la revisión con sus compañeros en el foro de trabajo colaborativo.

Solución de los problemas escogidos: (14 puntos)


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La solución debe entregarse en el entorno “Evaluación y seguimiento” de la unidad

uno para que sean debidamente reconocidos y de paso ser evaluados o

calificados por su tutor.Adicional comparta amigablemente su

solución con sus compañeros de equipo.

La solución debe hacerse en un documento Word o

similar.

Presentar tabla de contenido.

Temáticas a desarrollar: Análisis de los problemas de “Campo eléctrico estático, potencial eléctrico y campo eléctrico en la materia” correspondientes a la unidad uno del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas:

1Fecha:

16/03/2015a 22/03/2015


Entorno:“Evaluación y seguimiento” y“Aprendizaje colaborativo”

Fase de la estrategia de aprendizaje: Análisis de los resultados. Presentación de la actividad evaluativa: “Lección 1”

Actividad individual

Productos académicos y

ponderación de la actividad individual

Actividad colaborativa* Productos académicos y ponderación de la actividad colaborativa

Analizar cinco (5) de los problemas resueltos.

Del total de problemas resueltos en la actividad anterior, escoger cinco (5) problemas para ser analizados.

Para cada uno de los problemas deberán cambiar el valor inicial de una de las variables y analizar los cambios que se producen en los resultados.

Análisis de los resultados: (16 puntos)

Los análisis de los resultados deben presentar las siguientes características:

Debe llamarse AnalisisU1

Debe presentar portada, únicamente con los integrantes que participaron en la elaboración del análisis.

Debe indicar en una tabla, cuáles fueron las variables

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El análisis de los resultados debe ser entregado por el líder del grupo en el entorno “Evaluación y seguimiento”, para que sea debidamente reconocido y de paso calificado o evaluado por el tutor del curso.

iniciales, y cuál el valor de la variable cambiada.

En una tabla indicar cuáles eran los resultados del problema original, y cuáles los nuevos resultados.

Hacer un análisis donde se explique la razón de los cambios encontrados basándose en los contenidos dispuestos en el “entorno de conocimiento”-

Temáticas a desarrollar: Revisión de las lecturas y del material propuesto sobre “Campo magnético estático, materiales y dispositivos magnéticos”, correspondientes a la UNIDAD DOS del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas: 1 Fecha:

22/03/2015 a29/03/2015



colaborativo”.Fase de la estrategia de aprendizaje: Reconocimiento de la unidad dos de ELECTROMAGNETISMO





Escoger cinco (5) problemas del siguiente enlace, garantizando que

cada uno corresponda a una temática diferente:


Resumen donde se identifiquen los principales conceptos, ideas, mecanismos y formulas necesarias

Revisar el resumen realizado por alguno


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Los ejercicios se encuentran anexos al final de esta guía

Garantizar que los problemas escogidos sean diferentes a los de sus

compañeros.






para resolver cada uno de los cinco (5) problemas escogidos.


8. El archivo debe llamarse resumenU29. Debe presentar portada.10. Debe estar escrito en norma APA versión 3 en

español11. Respetar el uso de referencias bibliográficas; cada

referencia debe contener su cita dentro del documento para que sea considerada válida.




de sus compañeros.

De forma adicional comparta la revisión con sus compañeros para realimentar o

fortalecer los conocimientos.


7


Temáticas a desarrollar: Solución de problemas de “Campo magnético estático, materiales y dispositivos magnéticos”, correspondientes a la UNIDAD DOS del curso de ELECTROMAGNETISMO.Número de semanas:

2

Fecha: 30/03/2015 a11/04/2015



Fase de la estrategia de aprendizaje: Profundización de la unidad dos de ELECTROMAGNETISMO







cuáles son los conceptos, ideas, mecanismos y fórmulas necesarias para dar solución a los cinco (5) problemas









las siguientes características:






Presentar portada.

Revisar las soluciones de uno de sus compañeros.

De forma adicional comparta la revisión con sus compañeros en el foro de trabajo colaborativo.

Solución de los problemas escogidos: (14 puntos)

El archivo entregado debe llamarse SoluciónU2

8







similar.

Temáticas a desarrollar: Análisis de los problemas de “Campo magnético estático, materiales y dispositivos magnéticos”, correspondientes a la UNIDAD DOS del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas:

1Fecha:

12/04/2015 a 19/04/2015


Entorno: “Evaluación y seguimiento” y“Aprendizaje colaborativo”.

Fase de la estrategia de aprendizaje: Análisis de los resultados. Presentación de la actividad evaluativa: “Lección 2”












Debe indicar en una tabla, cuáles fueron las variables

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iniciales, y cuál el valor de la variable cambiada.



Temáticas a desarrollar: Revisión de las lecturas y del material propuesto sobre “Inducción magnética y ondas electromagnéticas”, correspondientes a la UNIDAD TRES del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas: 1 Fecha:

04/04/2015 a12/04/2015



colaborativo”.Fase de la estrategia de aprendizaje: Reconocimiento de la unidad tres de ELECTROMAGNETISMO





Escoger cinco (5) problemas, garantizando que cada uno

corresponda a una temática diferente:Los ejercicios se encuentran anexos al

final de esta guía

Garantizar que los problemas


Resumen donde se identifiquen los principales conceptos, ideas, mecanismos y formulas necesarias para resolver cada uno de los cinco (5) problemas escogidos.

Revisar el resumen realizado por alguno de sus compañeros.


10


escogidos sean diferentes a los de sus compañeros.







15. El archivo debe llamarse resumenU316. Debe presentar portada.17. Debe estar escrito en norma APA versión 3 en

español18. Respetar el uso de referencias bibliográficas; cada

referencia debe contener su cita dentro del documento para que sea considerada válida.




De forma adicional comparta la revisión con sus compañeros para realimentar o

fortalecer los conocimientos.


Temáticas a desarrollar: Solución de problemas de “Inducción magnética y ondas electromagnéticas”, correspondientes a la UNIDAD TRES del curso de ELECTROMAGNETISMO.Número de semanas:

2

Fecha: 13/04/2015 a25/04/2015



Fase de la estrategia de aprendizaje: Profundización de la unidad tres de ELECTROMAGNETISMO







cuáles son los conceptos, ideas,



las siguientes

Revisar las soluciones de uno de sus compañeros. Solución de los problemas escogidos: (14

puntos)

11


mecanismos y fórmulas necesarias para dar solución a los cinco (5) problemas











características:






Presentar portada.


similar.

Presentar tabla de contenido.

De forma adicional comparta la revisión con sus compañeros en el entorno de trabajo colaborativo.


Temáticas a desarrollar: Análisis de los problemas de “Inducción magnética y ondas electromagnéticas”, correspondientes a la UNIDAD TRES del curso de ELECTROMAGNETISMONúmero de semanas:

1Fecha: 26/04/2015 a03/05/2015


Entorno: “Evaluación y seguimiento” y“Aprendizaje colaborativo”.

Fase de la estrategia de aprendizaje: Análisis de los resultados. Presentación de la actividades evaluativa: “Lección 3”

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Debe indicar en una tabla, cuáles fueron las variables iniciales, y cuál el valor de la variable cambiada.



Evaluación final por POC en relación con la estrategia de aprendizaje:Número de semanas: 2 Fecha:

11/05/2015 a 24/05/2015Momento de evaluación:Final

Entorno:Presencial en el centro más

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cercano y tema D (virtual) para los casos especiales.

Actividad individualProductos académicos y ponderación de la

actividad individual Actividad colaborativa*Productos académicos y


Debe inscribir el tema desde registro y control en línea

Para los casos especiales que deseen o necesiten presentar tema D (virtual), deben llevar los soportes que justifiquen su caso a Registro y Control de su centro más cercano.

Prueba Nacional: (125 puntos)

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*Lineamientos para el desarrollo del trabajo colaborativo

Planeación de actividades para el desarrollo del trabajo colaborativo Roles a desarrollar por el estudiante dentro del grupo colaborativo

Roles y responsabilidades para la producción de entregables por los

estudiantes

Para que el trabajo colaborativo sea más amigable y eficiente los integrantes del grupo deben:

1. Verificar la fecha de apertura de los trabajos colaborativos

2. Leer detalladamente la guía de la actividad colaborativa

3. Ingresar tempranamente al foro y hacer una breve presentación personal dentro del mismo

4. Seleccionar el rol que desean cumplir dentro de cada trabajo colaborativo.

5. Iniciar tempranamente sus aportes significativos.

Los roles que usted como estudiante e integrante del grupo puede seleccionar son:

Proveedor : estudiante que provee información clara, concisa, veraz y pertinente como insumo al trabajo a consolidar. ESTE ROL ES OBLIGATORIO PARA TODOS LOS INTEGRANTES DEL GRUPO.

Compilador: estudiante que debe consolidar los aportes de los proveedores y dejarlo en el foro colaborativo para que sea revisado.

Revisor: Asegurar que el escrito cumpla con las normas de presentación de trabajos exigidas por el docente: normas APA en la bibliografía y dentro del texto, tipo de letra, etc.

Evaluador: Asegurar que el documento contenga todos los ítems o puntos que el tutor solicita en la guía y en rúbrica de la actividad.

Alertas: ingresar tempranamente al foro, animar a los compañeros, llamarlos o comunicarse con ellos si no han ingresado oportunamente, revisar que hayan subido sus aportes individuales,

Aunque se asignen roles para realizar el trabajo colaborativo, todos deben velar por que la entrega del trabajo se realice en las fechas estipuladas, con los ítems solicitados y un excelente presentación del trabajo.

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Verificar que se haya consolidado el trabajo con todos los ítems solicitados y se haya enviado o subido apropiadamente en el

entorno de evaluación y seguimiento

verificar que todos cumplan su rol y avisar novedades sobre el trabajo e informar al docente mediante la mensajería del curso.

Entregas: Alertar sobre los tiempos de entrega de los productos y enviar el documento en los tiempos estipulados y por el link solicitado en el ENTORNO DE EVALUACIÓN Y SEGUIMIENTO.

Recomendaciones por el docente:

Entrar tempranamente a los foros Leer detalladamente la guía de cada una de las actividades Comunicarse con el docente o tutor virtual por medio del correo interno del curso Asumir con responsabilidad los roles seleccionados. Hacer la bibliografía de todos los trabajos entregados en NORMAS APA. Leer permanentemente las Noticias del curso. Leer siempre los mensajes enviados por el correo interno del curso. Si tiene alguna duda, lo recomendable es escribir por el correo interno del curso a su tutor.

Uso de la norma APA, versión 3 en español (Traducción de la versión 6 en inglés)

Para hacer las referencias bibliográficas de los trabajos solicitados, por favor remítase a:http://www.suagm.edu/umet/biblioteca/pdf/GuiaRevMarzo2012APA6taEd.pdf

Políticas de plagio: ¿Qué es el plagio para la UNAD? El plagio está definido por el diccionario de la Real Academia como la acción de "copiar en lo sustancial obras ajenas, dándolas como propias". Por tanto el plagio es una falta grave: es el equivalente en el ámbito académico, al robo. Un estudiante que plagia no se toma su educación en serio, y no respeta el trabajo intelectual ajeno.

No existe plagio pequeño. Si un estudiante hace uso de cualquier porción del trabajo de otra persona, y no documenta su fuente, está cometiendo un acto de plagio. Ahora, es evidente que todos contamos con las ideas de otros a la hora de presentar las nuestras, y que nuestro conocimiento se basa en el

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http://www.suagm.edu/umet/biblioteca/pdf/GuiaRevMarzo2012APA6taEd.pdf


conocimiento de los demás. Pero cuando nos apoyamos en el trabajo de otros, la honestidad académica requiere que anunciemos explícitamente el hecho que estamos usando una fuente externa, ya sea por medio de una cita o por medio de un paráfrasis anotado (estos términos serán definidos más adelante). Cuando hacemos una cita o una paráfrasis, identificamos claramente nuestra fuente, no sólo para dar reconocimiento a su autor, sino para que el lector pueda referirse al original si así lo desea.

Existen circunstancias académicas en las cuales, excepcionalmente, no es aceptable citar o parafrasear el trabajo de otros. Por ejemplo, si un docente asigna a sus estudiantes una tarea en la cual se pide claramente que los estudiantes respondan utilizando sus ideas y palabras exclusivamente, en ese caso el estudiante no deberá apelar a fuentes externas aún, si éstas estuvieran referenciadas adecuadamente.

Para mayor información visitar el siguiente link: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/434206/ContenidoLinea/seccin_2313_poltica_sobre_el_plagio.html

ANEXOS

EJERCICIOS UNIDAD 1

1. ¿Cuál es la magnitud de una carga punto tal que el campo eléctrico a 50 cm de ella tenga una magnitud de 2.0 N/C?

2. Determinen la fuerza eléctrica que actúa sobre las cargas q 1 = + 1 x 10-6 C y q2 = + 2,5 x 10-6 C, las cuales se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm. Dibujen un esquema del ejercicio. ¿La fuerza eléctrica es de atracción o de repulsión? Justifiquen su respuesta.

3. Determinen el valor del campo eléctrico en un punto A sabiendo que si se coloca un electrón en dicho punto recibe una fuerza de F = 6,4 x 10-14 N. Recuerden que la carga del electrón es e- = -1,6 x 10-19 C. Dibuje un esquema del ejercicio.

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http://datateca.unad.edu.co/contenidos/434206/ContenidoLinea/seccin_2313_poltica_sobre_el_plagio.html


4. Un campo eléctrico uniforme de valor 200 N/C tiene la dirección x positiva. Se deja en libertad una carga puntual Q = 3 x 10-6 C, inicialmente en reposo y ubicada en el origen de coordenadas. ¿Cuál es el cambio en energía potencial del sistema, si la carga se desplaza desde x = 0m hasta x = 4m ?

5. Calcule la capacidad equivalente a los condensadores: C1 = 3 mF, C2 = 6 mF y C3 = 12 mF, si: a) están conectados en serie y b) están conectados en paralelo. Recuerden que el prefijo “ m ” es de “ mili ” y equivale a 10-3

6. Una varilla delgada no conductora, se dobla en forma de arco de círculo, de radio a y subtiende un ángulo en el centro del círculo. A lo largo de toda su longitud se distribuye una carga total q. Encontrar la intensidad del campo eléctrico en el centro del círculo en función de a, q y

7. Un recipiente hemisférico no conductor de radio interior a, tiene una carga total q distribuida uniformemente en su superficie interior. Encontrar el campo eléctrico en el centro de curvatura.

8. Un disco delgado circular de radio a está cargado uniformemente y su carga por unidad de área es = q/A. Encontrar el campo eléctrico en el eje del disco a una distancia Y del disco.

9. ¿Cuál es la magnitud, dirección y sentido de un campo eléctrico que equilibre el peso de un electrón?

10. Una esfera metálica de paredes delgadas tiene 25 cm. de radio y lleva una carga de 2x 10-7C. Encuentre E para un punto dentro de la esfera y para un punto fuera de la esfera.

11. Un electrón de 100 eV se dispara directamente hacia una gran placa metálica que tiene una densidad de carga superficial de - 2x 10-

6C/m2. ¿Desde qué distancia debe dispararse el electrón para que llegue casi a pegar en la placa?

12. Una lámina infinita cargada tiene una densidad superficial de carga 1x 10-7C/m2. ¿qué separación tienen dos superficies equipotenciales entre las cuales hay una diferencia de potencial de 5 voltios?

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13. Por simple fricción se puede producir una carga de 10-8C. ¿A qué potencial elevaría esa carga una esfera conductora aislada que tiene 10 cm de radio?

14. Calcule la capacidad de la tierra considerada como un conductor esférico de 6400 km de radio

15. Dos condensadores de 2.0 µF y 4.0 µF se conectan en paralelo y se les aplica una diferencia del potencial de 300 voltios. Calcule la energía total almacenada en el sistema.

16. En una resistencia de 10 Ω pasa una corriente de 5 Amperios durante 4 minutos. ¿cuántos coulombios pasan por una sección cualquiera de la resistencia en ese tiempo? ¿cuántos electrones pasan?

17. Una pequeña esfera de 1.0 x 10-8C cuelga de un hilo de seda que forma un ángulo de 30° con una gran lamina conductora. Calcule la densidad de carga superficial de la lámina.

18. Una partícula alfa, que se dirige a la superficie de un núcleo de oro, se encuentra a distancia igual a un radio nuclear (6.9 x 10 -15m) de esa superficie. ¿cuáles son las fuerzas sobre esa partícula y su aceleración en ese punto? La masa de la partícula alfa puede tratarse como 6.7 x 10-27 kg.

19. Una hoja de oro que se usa en un experimento de dispersión, tiene un espesor 3.0 x 10 -5 cm. ¿qué fracción de su área superficial está obstruida por los núcleos de oro, suponiendo un radio nuclear de 6.9 x 10-15 cm?

20. En un relámpago típico la diferencia de potencial entre los puntos en que ocurren las descargas es de 109 Voltios y la cantidad de carga transmitida es cerca de 30 C. ¿cuánto hielo a 0°C podría fundir esa carga si toda la energía desprendida pudiera usarse con esa finalidad.

21. Haga un esquema de un dispositivo de 3 cargas puntuales separadas por distancias finitas que tengan una energía potencial eléctrica cero.

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22. De acuerdo con la mecánica newtoniana, bajo qué diferencia de potencial debe caer un electrón para adquirir una velocidad V igual a la velocidad de la luz?

23. Una partícula alfa se acelera mediante una diferencia de potencial de 106 voltios en un generador electrostático. ¿qué energía cinética adquiere?

24. Una partícula alfa se acelera mediante una diferencia de potencial de 106 voltios en un generador electrostático. ¿qué energía cinética adquiere un protón en las mismas circunstancias?

25. Una esfera de metal aislada cuyo diámetro es de 10 cm, tiene un potencial de 8000 voltios. ¿cuál es la densidad de energía en la superficie de la esfera?

EJERCICIOS UNIDAD 2

1. En un experimento nuclear se mueve un protón de 1.0 Mev. en un campo magnético uniforme siguiendo una trayectoria circular. ¿Qué energía debe tener una partícula alfa para seguir la misma órbita?

2. Un alambre de 1.0 m de largo lleva una corriente de 1.0 m de largo lleva una corriente de 10 amperios y forma un ángulo de 30° con un campo magnético B igual a 1.5 weber/m2. Calcule la magnitud y dirección de la fuerza que obra sobre el alambre.

3. Dos barras de hierro se atraen mutuamente sin importar cuáles extremos se pongan juntos. ¿ambos son imanes? Explique su respuesta

4. Un alambre de 60 cm. de longitud y 10 gr de masa está suspendido mediante unos alambres flexibles en un campo magnético de inducción de 0.40 weber/m2. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la corriente que se requiere para eliminar la tensión en los alambres que lo sostienen?

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5. Un tramo de alambre de longitud lleva una corriente i. Demuestre que si con el alambre se hace una bobina circular, el máximo momento en un campo magnético dado se obtiene cuando la bobina tiene solamente una espira y el máximo momento tiene un valor

Tmáx= 14 πL2 vB

6. Un protón, un neutrón y una partícula alfa, con iguales energías cinéticas entran a una región de campo magnético uniforme, moviéndose perpendicularmente a B. Compare los radios de sus trayectorias circulares.

7. Una partícula alfa recorre una trayectoria circular de radio 0.45 m en un campo magnético de 1.2 weber/m2. A) Calcule su velocidad, B) periodo de revolución, c) energía cinética

8. Cuando la armadura negativa de un condensador de placas paralelas se ilumina de una luz de cierta longitud de onda, se observa que salen disparados electrones en diversas direcciones con velocidades insignificantes (efecto fotoeléctrico). Las placas están separadas una distancia d y una diferencia de potencial V. Demuestre que ninguno de los electrones llegará a la placa positiva y la inducción

magnética es B=( 2Vmqd2 )

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9. Demuestre que el radio de curvatura de la trayectoria de una partícula cargada que se mueve perpendicularmente a un campo magnético es proporcional a su cantidad de movimiento.

10. Dibuje las líneas de campo magnético que rodean un alambre recto que porta una corriente que se mueve en dirección alejándose del observador

11. En un ciclotrón se está moviendo un deutrón en un campo magnético de 1.5 weber/m2 y una órbita de 2.0 m de radio. Debido a un choque rasante con un blanco, el deutrón se desintegra con una pérdida insignificante de energía cinética, en un protón y un neutrón.

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12. Cuál es el mínimo campo magnético (magnitud y dirección) que habría que establecer en el Ecuador para hacer un protón de velocidad 1.0 X 10 m/seg. circulara alrededor de la tierra?

13. En un campo magnético de E= 0.50 weber/m2, ¿para qué radio de trayectoria circulará un electrón con una velocidad de 0.1?

14. Una línea de potencia recta porta 30A, es perpendicular al campo magnético de la tierra de 0.50 x 10-4 T. ¿cuál es la magnitud de la fuerza que se ejerce sobre 100 m de esta línea de transmisión?

15. Un protón que tiene una rapidez de 5.0 x 106 m/s en un campo magnético siente una fuerza de 8.0 x 10-14 N hacia el oeste cuando se mueve verticalmente hacia arriba. Cuando se mueve horizontalmente en una dirección rumbo al norte, siente fuerza cero. Determine la magnitud y dirección del campo magnético en esta región. (La carga sobre un protón es q= 1.6 x 10-19C.

16. Un electrón viaja a 2.0 x 107 m/s en un plano perpendicular a un campo magnético uniforme de 0.010T. Describa su trayectoria cuantitativamente.

17. Un alambre eléctrico en la pared de un edificio porta una corriente cd de 25A verticalmente hacia arriba. ¿cuál es el campo magnético debido a esta corriente en un punto P a 10 cm al norte del alambre?

18. Dos alambres rectos separados 10.0 cm portan corrientes en direcciones opuestas. La corriente I1= 5.0 A es hacia fuera de la página, e I2 = 7.0 A es hacia dentro de la página. Determine la magnitud y dirección del campo magnético a la mitad entre los dos alambres.

19. Una bobina circular de alambre tiene un diámetro de 20 cm y tiene 10 lazos. La corriente en cada lazo es de 3.0 A y la bobina se coloca en un campo magnético externo de 2 T. Determine las torca máxima y mínima que el campo ejerce sobre la bobina.

20. Determine la magnitud y dirección de la fuerza entre dos alambres paralelos de 35 m de largo y separados 6.0 cm, si cada uno porta 25A en la misma dirección.

21. ¿Es posible hacer que un electrón en reposo se ponga en movimiento con un campo magnético? Explique su respuesta.

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22. Calcule la magnitud de la fuerza magnética sobre un alambre recto de 160 m de longitud estirado entre dos torres que portan una corriente de 150A. El campo magnético de la tierra 0.50 x 10-4 T forma un ángulo de 65° con el alambre.

23. ¿cuánta corriente fluye en un alambre de 4.8 m de largo si la fuerza máxima sobre él es de 0.75 N cuando se coloca en un campo uniforme de 0.0800 T?

24. Un delgado solenoide de 12 cm de largo tiene un total de 420 vueltas de alambre y porta una corriente de 2.0 A. Calcule el campo en el interior, cerca del centro.

25. Un solenoide de 30 cm de largo y 1.25 cm de diámetro producirá un campo de 0.385 T en su centro. ¿cuánta corriente debe portar el solenoide si tiene 975 vueltas de alambre?

EJERCICIOS UNIDAD 3

1. Una inductancia de 10 H lleva corriente estable de 2.0 A. ¿cómo puede hacerse que se forme en la inductancia una fem autoinducida de 100 voltios?

2. Dos inductancias L1 y L2 se conectan en serie y están separados una gran distancia. Demuestre que la inductancia L es L1 + L2

3. Demuestre que si dos bobinas de igual inductancia L se conectan en paralelo, la inductancia equivalente es 1/2L. Las bobinas están muy alejadas entre sí.

4. Dos alambres paralelos cuyos centros están separados una distancia d, llevan corrientes iguales en sentido contrario. Demuestre que no tomando el flujo que hay dentro de los alambres, donde a es el radio del alambre, la inductancia está dada por la expresión:

L=μ0 l

πlnd−aa

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5. Se hace un solenoide con una sola capa de alambre de Cu No. 10 (diámetro=0,00254m). Tiene 4.0 cm de diámetro y 2.0 m de largo. ¿cuál es la inductancia por unidad de longitud del solenoide cerca de su centro? Suponga que los alambres adyacentes están pegados y que el espesor de aislamiento es insignificante.

6. La inductancia de una bobina apretada de 400 vueltas es de 8ohmios. ¿cuál es el flujo magnético que pasa por la bobina cuando la corriente es de 5 x 10-3A?

7. La corriente de un circuito LR aumenta hasta 1/3 de su valor de régimen constante en 5.0 seg. ¿cuál es la constante de tiempo inductivo?

8. Se aplica una diferencia de potencial de 50 voltios a una bobina de L=50 H y R=180 . ¿con qué rapidez aumentara la corriente después de 0.001 seg?

9. Una bobina con una inductancia de 2.0 H y una resistencia de 10 . Se conecta a una batería sin resistencia de 100 voltios. Transcurrido 0.1 seg después de hacer la conexión, calcúlese la rapidez con que se está almacenando energía en el campo magnético.

10. Una bobina con una inductancia de 2.0 H y una resistencia de 10 . Se conecta a una batería sin resistencia de 100 voltios. ¿cuál es la corriente de equilibrio?

11. Una espira circular de alambre de 5.0 cm de radio, lleva una corriente de 100 A. ¿cuál es la densidad de energía en el centro de la espira?

12. Un alambre largo lleva una corriente de densidad uniforme. Llamando i la corriente total transportada por el alambre, demuestre que la energía magnética por unidad de longitud almacenada dentro del alambre es igual a:

wl=μ0 L2

16 πNótese que no depende del diámetro del alambre.

13. Demuestre que la autoinductancia de un tramo de longitud L de un alambre largo relacionada con el flujo del alambre es:

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L=μ0 l

8 π14. Un tramo de alambre de Cu No. 10 lleva una corriente de 10 A. El diámetro del alambre es 0.00254 m y su resistencia 0.033.

Calcule la densidad de energía magnética

15. Un tramo de alambre de Cu No. 10 lleva una corriente de 10 A. El diámetro del alambre es 0.00254 m y su resistencia 0.033. Calcule la densidad de energía eléctrica en la superficie del alambre.

16. Cuál debe ser la intensidad de un campo eléctrico uniforme para que tenga la misma densidad de energía que la que tiene un campo magnético de 5000 Gauss?

17. Se dispone de un condensador de 1.0 F. Cómo podría producir una corriente de desplazamiento (instantánea) de 1.0 A en el espacio entre sus armaduras.

18. Una bobina de 10 H, tiene una resistencia de 180. ¿De qué tamaño debe ser un condensador que se conecta en serie con la bobina para que la combinación resuene cunado se conecta con una toma de 60 ciclos/seg?

19. Suponga que los núcleos (protones) en 1.0 gramo de agua pudieran alinearse todos. ¿qué inducción magnética B se produciría a 5.0 cm de la muestra a lo largo de su eje de alineamiento?

20. La tierra tiene un momento de dipolo magnético 6.4 x 1021 A/m2. ¿qué corriente tendría que establecerse en un alambre que le diera la vuelta a la tierra siguiendo su Ecuador magnético, si quisiéramos producir un dipolo en esa misma magnitud?

21. Un lazo cuadrado de alambre de 10 cm de lado, está en un campo magnético B de 1.25 T. ¿cuáles son los valores máximo y mínimo de flujo que pueden pasar a través del lazo?

22. Un avión viaja a 1000 km/h en una región donde el campo magnético de la Tierra es 5.0 x 10 -5 T y es casi vertical. ¿cuál es la diferencia de potencial inducida entre las puntas de las alas que están separadas 70 m?

23. Una bobina tiene una resistencia de 1.0 y una inductancia de 0.30 H Determine la corriente en la bobina si se le aplican 120 V cd.

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24. y 25. El presente punto vale por 2: Los devanados de la armadura de un motor cd tienen una resistencia de 5 el motor está conectado a una línea de 120V y, cuando el motor alcanza toda su rapidez contra su carga normal, la fuerza contraelectromotriz es de 108 V. a) Calcule la corriente en el motor cuando apenas arranca b) La corriente cuando el motor alcanza toda su rapidez.

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