Ejercicios propuestos del tema de Electrostática
Ejercicios del libro "Electricity and Magnetism" de E. Purcell, 2a. edición.
Capítulo 1: 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 14, 16, 17, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 29, 30, 34.
Capítulo 2: 6, 7, 10, 11, 12, 14, 15, 26, 27.
Capítulo 3: 5, 10, 11, 14, 16, 17, 19, 23(a).
Capítulo 10: 14, 16(a,b),
Ejercicios del libro "Física Universitaria Vol II", de Sears, et. al.
Capítulo 21.
Preguntas: p21.2, p21.4, p21.7, p21.13, p21.15, p21.16 p21.21.
Ejercicios: 30, 31, 38, 54, 57, 70, 71, 80, 83, 86, 87, 95, 96, 98, 102, 105.
Capítulo 22.
Preguntas: p22.3, p22.6, p22.9, p22.10, p22.11, p22.12, p22.13, p22.17.
Ejercicios: 29, 37, 39, 42, 45, 49, 50, 52, 54, 55, 57, 61, 65.
Capítulo 23:
Preguntas: 2, 5, 7,8, 9, 10, 13.
Ejercicios: 21, 23, 24, 27, 35, 39, 42, 44, 46, 50, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62, 63, 71, 73, 76, 79, 81, 84, 89, 91.
Capítulo 24:
Preguntas: 2, 3, 6, 7, 9, 10, 11, 17.
Ejercicios: 3, 9, 13, 15, 19, 28, 29, 34, 37, 38, 43, 46, 48, 49, 55, 59, 60, 63, 65, 66, 67, 68, 70, 71, 72, 76, 77, 78.
Ejercicios del libro "Física Vol II: Campos y Ondas", de Alosnso & Finn.
Estudiar los ejemplos 14.11 y 14.12.
Capítulo 14: 4, 5, 10, 18, 24, 29, 30, 36, 37, 62, 53, 66, 69, 71, 72.
Capítulo 16: 2, 3, 4, 8, 9, 14, 19, 24, 26, 27, 29.
Ejercicios adicionales.
1. Considere una esfera dieléctrica descargada con una susceptibilidad eléctrica χe en una región donde existe un campo eléctrico externo uniforme E0 paralelo al eje X. La presencia de la esfera no modifica el campo eléctrico externo a grandes distancias. Sin embargo, el campo eléctrico en la vecindad y en el interior de la esfera cambia debido a la polarización de la esfera.
a) (20%) Determinar el campo eléctrico Ep en el interior de la esfera debido a su polarización. Para este fin considere dos distribuciones esféricas con densidad +ρ y -ρ centradas en C1 y C2 a lo largo de una línea paralela al eje X respectivamente. Los centros C 1 y C2 están separados una distancia s mucho menor que el radio de cada una de las esferas. Muestre que el campo eléctrico resultante Ep de las dos esferas es uniforme (sugerencia: utilice el principio de superposición).
b) (15%) Demostrar que el campo eléctrico Ep en términos del vector de polarización P es Ep =-P/3ε0 y demostrar que el campo eléctrico total al interior de la esfera está dado por E= E0 /(1+χe/3).
2. (30%) Considere un semianillo de radio R centrado en el origen con densidad lineal de carga λ=λ0Senθ, donde λ0 es una constante positiva.
Determinar el potencial eléctrico en un punto ubicado a una distancia x desde el centro del anillo sobre el eje X, con x > R.
Considere una carga puntual +q la cual está restringida a moverse a lo largo del eje X. La carga se sitúa a una distancia x=2R.
Si la carga se suelta en x=2R y tiene una masa m, determinar la velocidad de ésta cuando pasa por el punto x=4R.
Determinar la componente a lo largo del eje X de la fuerza eléctrica ejercida por el semi-anillo sobre la carga puntual.