Fuerza y campo

Facultad de Ingeniería
Instituto de Ciencias Básicas

TÓPICOS DE

“ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO”
(Primera Versión)

(Incluye 140 problemas resueltos)
Julio Pozo Pérez, Alejandro León Zapata y Rosa María Chorbadjian Rosales.

2007

““Fuerza de Electricidad y Magnetismo” Tópicos Eléctrica y Campo Eléctrico “
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J. Pozo, A. León R.M. Chorbadjian. J. Pozo, A. León yyR.M. Chorbadjian.INDICE CAPÍTULO I: FUERZA ELECTRICA Y CAMPO ELÉCTRICO…………………...…06 1.1. Carga eléctrica……………………………………………………...………….…………06 1.2. Conductores y aisladores…………………………………………………………….…...07 1.3. Fuerza eléctrica (Ley de Coulomb)...……………………………………………………07 1.4. Densidad de carga eléctrica……………………………………………………………...08 1.5. Campo Eléctrico…………………………………………………………………………10 1.6. Líneas defuerza………………………………………………………………………….12 1.7. Problemas resueltos…………………………………………………..…………..….…...14 CAPÍTULO II: LEY DE GAUSS………………………………………….…….……….....30 2.1. Flujo eléctrico……………………………………………………………….……...........30 2.2. Ley de Gauss………………………………………………………………….……….....30 2.3 Problemas resueltos………………………………………………………………...……31 CAPÍTULO III: POTENCIAL ELÉCTRICO………………………..………………........50 3.1. Definición de diferencia de potencial………………………………………..……..……50 3.2. Cálculodel potencial eléctrico a partir del campo eléctrico…………………….…….....51 3.3. Potencial de una carga puntual…………………………………………………….….....51 3.4. Potencial debido a una distribución de carga……………………………………............52 3.5. Determinación del campo eléctrico a partir del potencial………………………...….….54 3.6. Problemas resueltos …………………………………………………………..……..…..58 CAPÍTULO IV: CONDENSADORES YDIELÉCRICOS…………………….…………78 4.1. Definición de capacidad o capacitancia……………………………………....…….……78 4.2. Condensador de placas paralelas …………………………………………….….……....79 4.3. Dieléctricos en condensadores………………….………………………….………..…...81 4.4. Conexión de condensador en serie y en paralelo …………………………….………......85 4.5. Energía almacenada por un condensador ………………………………….…….…..…..87 4.6. Circuitos RC…………………………………………………………….……..……..…..89 4.7.Problemas resueltos…………………………………………………..…….………...….93

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““Fuerza Eléctrica y Campo Eléctrico “ Tópicos de Electricidad y Magnetismo”
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J. Pozo, A. León y R.M. Chorbadjian. J. Pozo, A. León y R.M. Chorbadjian.

CAPÍTULO V: CIRCUITOS ELÉCTRICOS……………………………………………105 5.1. Corriente eléctrica…………………….……………………………………..…………105 5.2. Ley de Ohm……………………………………………………………………..……...107 5.3. Conversión deenergía en una resistencia…………..…………..………………….…...108 5.4. Fuerza electromotriz………………………………………………….…………...........110 5.5. Circuitos eléctricos…………………….….…………………………………………....111 5.6. Leyes de Kirchhoff………………………………………………………………….….112 5.7. Problemas resueltos…….…………………………………………………………...….113

CAPÍTULO VI: CAMPO MAGNÉTICO………………………………………………...123 6.1. Líneas de inducción y Flujomagnético……………………………………..………….123 6.2. Fuerza magnética sobre una partícula cargada en movimiento……..………….……....124 6.3. Fuerza sobre un conductor con corriente…………………………………………..…...125 6.4. Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético. ……………………........127 6.5. Problemas resueltos ………………………………………………………………...….128

CAPÍTULO VII: LEY DE AMPERE - LEY DE BIOT-SAVART…………………..….140 7.1. Ley de Ampere……………………..…………………………………………..….……140 7.2.Campo de un conductor recto y largo, con corriente…………………………………...142 7.3. Fuerza entre dos conductores paralelos………………………………………………...142 7.4. Campo de un Solenoide………………………………………………………...............144 7.5. Ley de Biot- Savart……………..……………………………………………….......….146 7.6. Problemas resueltos ………………………………………………………………...….148

CAPÍTULO VIII: LEY DE FARADAY…………………………………………………..170 8.1. Ley deFaraday……………………………………………………….……..…….….…170 8.2. Ley de Lenz……………………………………………………………………..….…...171 8.3. Fem inducida….…………………………………………….………….…………..…...171 8.4. Campos magnéticos variables en el tiempo……….……………….……………...........172 8.5. Problemas resueltos ……………………………………………………………..….….174

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““Fuerza Eléctrica y...