Ejercicios y problemas Naturaleza de la electricidad
1. Cuando limpiamos los vidrios de las ventanas de nuestra casa con un paño de seda frotando repetidamente, podemos observar que el polvo se elimina, pero al poco tiempo algunas partículas de polvo vuelven a adherirse. ¿Cómo lo interpretas? 2. Si te peinas el cabello seco frotándolo fuerte mente con un peine de plástico, notarás que tu cabello es atraído por el peine. Si ahora acercas el peine a un fino hilo de agua que salga del grifo, verás que el hilo de agua se desvía. Interpreta estos fenómenos. 3. Si un cuerpo tiene una carga de -3,5 nC, ¿cuántos electrones tiene en exceso? 4. Explica cómo se comportan frente a la electricidad los materiales conductores y los materiales aislantes. — Cita cinco cuerpos que sean buenos conductores de la electricidad y cinco que sean aislantes. 5. Si frotas con un paño de lana dos globos hinchados y los aproximas, observarás que se repelen mutuamente. Interpreta lo sucedido. 6. Una varilla de vidrio frotada con un pañuelo de seda atrae la bola de un péndulo eléctrico. Si la bola del péndulo establece contacto con la varilla, la bola será repelida por la varilla al poco tiempo. ¿Por qué?
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10. Una carga eléctrica puntual Q1 = +0,73 µC repele a otra con una fuerza de 9,5 ∙ 10-3 N. Si ambas están situadas en el vacío a la distancia de 1 m, ¿cuál es el valor de la otra carga? ¿Cuál es su signo? 11. Dos cargas puntuales iguales se repelen con una fuerza de 1 ∙ 1025 N cuando se colocan a 1 cm de distancia. Calcula el valor de una de estas cargas.
12. Determina a qué distancia debemos colocar dos cargas eléctricas, Q1 = 150 mC y Q2 = -125 µC, para que se atraigan con una fuerza de 1 N.
13. Dos cuerpos cargados eléctricamente se atraen con una fuerza de 1,25 N cuando están situados en el aire. Determina cuál será esta fuerza cuando están situados en el agua.
14. Si se duplica la distancia que separa dos cargas, ¿cómo varía la fuerza eléctrica entre ellas? — ¿Cuál sería la intensidad de la fuerza si esta distancia se redujera a la tercera parte? 15. La figura muestra dos cargas eléctricas puntuales.
Q1 = -4,5 ∙ 10-6 C
7. ¿Cuántos electrones le faltan a un cuerpo cuya carga vale +5,3 ∙ 10-6 C?
d = 0,3 m
Q2 = +9,8 ∙ 10-6 C
a. Representa mediante vectores las fuerzas eléctricas que actúan sobre las cargas. b. Calcula la intensidad de la fuerza que se ejercen mutuamente si están situadas en el aire.
8. Busca información sobre los materiales llamados semiconductores. Explica qué son y cuáles son sus principales aplicaciones.
9. Efectúa esta práctica que pone de manifiesto la electrización y la interacción entre cargas eléctricas. — Infla dos globos y anuda sus extremos. Ata cada globo con una cuerda y fija las cuerdas a un lugar alto, como el marco de una puerta, dejando una separación de unos 10 a 15 cm entre ellos. — Frota uno de los globos con tu cabello repetidas veces y después déjalo en reposo, despacio. Observa qué ocurre. Interpreta lo sucedido. — ¿Qué pasaría si hubieras frotado ambos globos en vez de uno solo?
Fuerzas eléctricas
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Campo eléctrico
16. Las líneas de fuerza del campo eléctrico creado por una carga positiva salen de la carga en dirección radial. ¿Qué dirección y sentido tendrá el campo eléctrico creado por la misma carga en un punto cualquiera? 17. Halla la fuerza que actuará sobre una carga de 6 ∙ 10-6 C al situarla en un punto en el que la intensidad del campo eléctrico vale 6,3 ∙ 104 N/C.
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