Ejercicios de Electrostatics: Coulomb, electric field, Gauss's law and potential

18 ejercicios de Electrostatics: Coulomb, electric field, Gauss's law and potential que han salido en los exámenes de Física II de la URV (Grado en Química)…

Question 2 · 2024

A charge Q = +5 nC is at (0, 0). (a) Determine the energy required to bring q = +1 nC from infinity to A(3 m, 4 m). (b) Determine the work required to displace q from A(3 m, 4 m) to B(4 m, 3 m).

Ejercicio Simulation 1 · 2024

In an electrostatic simulation with q = +1 uC at (0, 0), record V, E, Ex, Ey, alpha at (100 m, 100 m) and (100 m, -100 m), and verify against theoretical values.

Ejercicio Simulation 2 · 2024

Place a charge q = -1 uC at (0,0) and measure V, E, Ex, Ey, alpha at (100 m, 100 m) and (100 m, -100 m). Compare with the positive charge case.

Ejercicio Simulation 3 · 2024

Place an electric dipole q1 = +2 uC at (-100 m, 0) and q2 = -2 uC at (100 m, 0). Record V, E, Ex, Ey, alpha at (-100 m, 0), (0, 0), (-150 m, 0), (0, 150 m), and (-150 m, 150 m).

Ejercicio Simulation 4 · 2024

Record electric potential and field magnitude from simulation for three point charges at (150 m, 0), (0, 150 m), (-150 m, 150 m), and (200 m, 0).

Ejercicio Lab 6 · 2024

A charge q1 = -4 μC is at (0, 0) and q2 = +2 μC is at (200 m, 200 m). a) Calculate magnitude and direction of the net electric field at A(100 m, 100 m). b) Sketch the resulting electric field vector at A.

Question 1 · Juny 2023

Explain the fundamental physical relationship between work, electrostatic potential, and electrostatic potential energy.

Question 5.a - Electric potential · 2022

Calculate the electric potential at the origin of coordinates (0, 0) due to two point charges q1 = 2 µC at (1, 0) m and q2 = -3 µC at (-1, 0) m.

Question 5.b - Electric field · 2022

Find the point along the x-axis (abscissa line) where the net electric field is zero for the two point charges q1 = 2 µC at (1, 0) m and q2 = -3 µC at (-1, 0) m.

Ejercicio Pàgina 4 - Qüestió 1 · Recull d'exàmens de Física II: Electrostàtica i Circuits de Corrent Continu

Càlcul mitjançant la llei de Gauss del camp electrostàtic generat per una esfera sòlida no conductora homogèniament carregada de radi R_1 amb una cavitat esfèrica concèntrica buidada de radi R_1/2, a l'exterior (r > R_1) i a l'interior del material (R_1/2 < r < R_1).

Ejercicio 4. Problema 17 · Recull d'exàmens i problemes d'Electricitat (Física II)

Es consideren dues superfícies cilíndriques concèntriques indefinides de radis R1 i R2 amb densitats superficials σ1 i σ2. Es demana determinar el camp elèctric a les tres regions de l'espai, trobar la relació σ1/σ2 perquè el camp s'anul·li a l'exterior (r > R2) i deduir la diferència de potencial V(R1) - V(R2) sota…

Ejercicio 6. Qüestió 1 (5 punts) · Recull d'exàmens i problemes d'Electricitat (Física II)

A una esfera de radi R_1 carregada de manera homogènia amb densitat volúmica ρ se li practica una cavitat esfèrica concèntrica de radi R_1 / 2. Calculeu l'expressió del camp electrostàtic: a) per a r > R_1; b) per a R_1 / 2 < r < R_1.

Ejercicio 9. Problema (10 punts) · Recull d'exàmens i problemes d'Electricitat (Física II)

Considerem dues superfícies esfèriques concèntriques de radis R1 i R2 (R1 < R2) amb càrregues Q i -Q. Es demana calcular el camp elèctric i el potencial elèctric a les tres regions de l'espai delimitades per les esferes.

Ejercicio Qüestió 1. Distribució cilíndrica coaxial · Recull d'exàmens i problemes de Física II

Distribució de càrrega amb simetria cilíndrica (fil infinit amb càrrega lineal Q'_a i corona cilíndrica amb càrrega lineal Q'_b). Es demana: a) la densitat volúmica de càrrega ρ de la corona, b) el mòdul del camp elèctric E(r) per a r_0 < r < R_1, c) el camp E(r) per a R_1 < r < R_2, d) la diferència de potencial…

Problema 3. Esferes concèntriques de càrrega · Recull d'exàmens i problemes de Física II

Es considera un sistema amb simetria esfèrica: una esfera homogènia de radi R1 amb càrrega Q1 en volum i una closca de radi R2 amb càrrega Q2 en superfície. Es demana trobar les densitats ρ i σ, i deduir el camp elèctric interior (r < R1) aplicant el teorema de Gauss.

Problema 17. Superfícies cilíndriques concèntriqu… · Recull d'exàmens i problemes de Física II

Considera dues superfícies cilíndriques concèntriques de longitud infinita amb radis R1 i R2 (R2 > R1) i densitats superficials de càrrega sigma1 i sigma2 respectivament. Calcula el camp elèctric en les tres regions, troba la relació de densitats per a camp nul a l'exterior i la diferència de potencial entre les…

Problema 4. Esfera amb càrrega volúmica i puntual · Recull d'exàmens i problemes de Física II

Problema 4. Esfera amb càrrega volúmica i puntual: Determinar analíticament el camp elèctric per a punts interiors i exteriors d'una esfera de radi R uniformement carregada, i calcular el potencial i camp elèctric al punt P(0, 6) cm creats per l'esfera i una càrrega puntual adicional Q a (12, 0) cm.

Problema 5. Dues esferes separades · Recull d'exàmens i problemes de Física II

Es considera un sistema de dues esferes de radi a = 4 cm: una dielèctrica amb càrrega Q1 uniformement distribuïda i una conductora amb càrrega Q2 en equilibri electrostàtic. Es demana trobar les expressions analítiques de camp i potencial per a punts interiors i exteriors de cadascuna, així com el potencial i el camp…

Otros temas de Física II