REPASO DE TEORÍA Y PROBLEMAS PARA LOS TEMAS DE LA SEGUNDA EVALUACIÓN PARCIAL

Puedes repasar los temas en las presentaciones correspondientes a cada semana que están dentro del blog. También debes ingresar al siguiente enlace que te llevará a la página de repaso de la teoría y problemas de los temas de la segunda evaluación:

Repaso Segunda evaluación 

También puedes basarte en los siguientes videos para repasar los temas:

Campo Eléctrico

• Campo eléctrico-concepto y explicación

  • Este video te introduce al concepto de campo eléctrico y cómo se representa gráficamente alrededor de una carga.

• CAMPO ELÉCTRICO ¡Una fuerza invisible que nos rodea!

  • Se aborda la definición del campo eléctrico y su cálculo, incluyendo un ejemplo de dipolo eléctrico.

Flujo Eléctrico y Ley de Gauss

• Ley de Gauss - Campo Eléctrico

  • Explica la Ley de Gauss y su aplicación para calcular el campo eléctrico, por ejemplo, el generado por una carga puntual.

• Teorema de gauss para el campo eléctrico Explicación Teórica y Carga Puntual

  • Ofrece una explicación detallada del Teorema de Gauss y el flujo eléctrico, ideal para entender las configuraciones con simetría (esférica, cilíndrica, plana).

Potencial Eléctrico, Energía y Trabajo

• Potencial, Diferencia de Potencial, Superficie Equipotencial

  • Este video es muy completo, ya que aborda la energía potencial eléctrica, el potencial eléctrico, la diferencia de potencial (voltaje) y el concepto de superficies equipotenciales.

• Potencial Eléctrico - Física

  • Define el potencial eléctrico como la energía potencial eléctrica por unidad de carga y su relación con la distancia.

• Voltaje - Diferencia de Potencial Eléctrico

  • Se explica el trabajo realizado por el campo eléctrico y cómo se relaciona con la energía eléctrica y la diferencia de potencial (voltaje).

  • Problemas Resueltos de Electricidad

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    Campo Eléctrico y Flujo Eléctrico

    Para el Campo Eléctrico y el Flujo Eléctrico, estos videos te ayudarán a aplicar las fórmulas en diferentes escenarios:

    • Cálculo de Flujo Eléctrico:

      • Problema resuelto de Flujo Eléctrico: Este video explica cómo calcular el flujo eléctrico a través de una superficie, que es el concepto base para la Ley de Gauss.

        • Ley de Gauss - flujo eléctrico | Ejercicio resuelto No 1

    Ley de Gauss en Diferentes Configuraciones

    La Ley de Gauss es clave para distribuciones de carga simétricas. Los siguientes videos cubren las geometrías más comunes:

    • Ejercicios de Ley de Gauss: Una colección de problemas resueltos que aplican la ley a distribuciones de carga como esferas y alambres infinitos.

      • Ejercicios Ley de Gauss
        

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    Potencial, Energía Potencial, Trabajo y Diferencia de Potencial

    Estos temas están estrechamente relacionados, ya que la diferencia de potencial se define a partir del trabajo o la energía potencial por unidad de carga.

    • Energía Potencial Eléctrica: Un ejemplo resuelto que te muestra cómo calcular la energía potencial entre dos cargas puntuales.

      • Energía Potencial Eléctrica, Ejercicio

    • Diferencia de Potencial (Voltaje): Un ejercicio paso a paso para calcular el potencial y la diferencia de potencial entre dos puntos debido a un sistema de cargas.

      • Ejercicio de diferencia de potencial explicado paso a paso

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ATENCIÓN GRUPO 5IM02

Dadas las circunstancias manifestadas por las autoridades del plantel, las actividades correspondientes al día 29 de octubre del 2025 serán:

Accede al siguiente enlace y dirígete hacia la parte correspondiente al tema de superficies equipotenciales y diferencia de potencial, deberás realizar un resumen de 2 páginas con la información de estos temas:

Superficies equipotenciales y diferencia de potencial

Nota: esta misma presentación te sirve de repaso para los temas principales que involucra el potencial eléctrico incluidos problemas resueltos de cada tema.

Puedes respaldar la información con los siguientes videos:

Superficies equipotenciales

Diferencia de potencial

  FÍSICA III

GRUPOS 5IM02, 5IM05 Y 5IM08

DÉCIMA SEMANA

Puedes acceder a la presentación semanal en el siguiente enlace:

Semana 10

Resuelve los siguientes problemas (en el formato correspondiente):

1.- Una carga puntual q = 3 μC se mueve en un campo eléctrico uniforme E = 500 N/C desde el punto A hasta el punto B, recorriendo una distancia de 0.4 m en la dirección del campo. Calcule el trabajo realizado por el campo eléctrico sobre la carga.

Respuesta: El trabajo realizado por el campo eléctrico sobre la carga es 0.6 mJ (milijoules). Este valor es positivo porque la carga se mueve en la dirección del campo eléctrico.

2.- Un electrón (q = -1.6 × 10⁻¹⁹ C) se mueve 2 cm en dirección opuesta a un campo eléctrico uniforme de magnitud 1000 N/C. ¿Cuánto trabajo realiza el campo eléctrico sobre el electrón?

Respuesta: El trabajo realizado por el campo eléctrico sobre el electrón es 3.2 × 10⁻¹⁸ J. El valor positivo indica que el campo realiza trabajo positivo, ya que la carga es negativa y se mueve en dirección opuesta al campo.

3.- Dos cargas puntuales q₁ = 5 μC y q₂ = -3 μC están separadas por una distancia de 0.3 m en el vacío. Calcule la energía potencial eléctrica del sistema.

Respuesta: La energía potencial eléctrica del sistema es -0.45 J. El valor negativo indica que las cargas se atraen (una es positiva y la otra negativa), y se requeriría energía externa para separarlas hasta el infinito.

4.- Una carga de 2 μC se mueve desde un punto A hasta un punto B en un campo eléctrico. Si el potencial eléctrico en A es 100 V y en B es 40 V, calcule el cambio en la energía potencial de la carga.

Respuesta: El cambio en la energía potencial es -0.12 mJ. El valor negativo indica que la energía potencial disminuye, lo que significa que la carga se mueve espontáneamente de mayor a menor potencial (comportamiento típico de una carga positiva).

5.- Calcule el potencial eléctrico en un punto situado a 0.5 m de una carga puntual de 8 μC en el vacío.

Respuesta: El potencial eléctrico en el punto es 144 kV (kilovoltios). Este valor es positivo porque la carga fuente es positiva.

6.- Tres cargas puntuales están ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado 0.2 m: q₁ = 4 μC, q₂ = -2 μC y q₃ = 3 μC. Calcule el potencial eléctrico en el centro del triángulo.

Respuesta: El potencial eléctrico en el centro del triángulo es aproximadamente 389.5 kV.

7.- Una carga de 5 μC se mueve sobre una superficie equipotencial de 200 V recorriendo una distancia de 0.8 m. ¿Cuánto trabajo realiza el campo eléctrico sobre la carga?

Respuesta: El trabajo realizado por el campo eléctrico es 0 J. Esto es una propiedad fundamental: el campo eléctrico no realiza trabajo cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial, porque el movimiento es siempre perpendicular al campo eléctrico.

8.- En una región del espacio existe un campo eléctrico uniforme de 800 N/C dirigido hacia abajo. Calcule la diferencia de potencial entre dos puntos A y B separados verticalmente por 0.25 m, donde B está por encima de A.

Respuesta: La diferencia de potencial entre B y A es 200 V. El punto B tiene un potencial 200 V mayor que el punto A, lo cual es consistente con el hecho de que el campo eléctrico apunta de mayor a menor potencial.

9.- Un protón (q = 1.6 × 10⁻¹⁹ C, m = 1.67 × 10⁻²⁷ kg) es acelerado desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 1000 V. Calcule: (a) el trabajo realizado sobre el protón, (b) la velocidad final del protón.

Respuesta: (a) El trabajo realizado sobre el protón es 1.6 × 10⁻¹⁶ J. (b) La velocidad final del protón es aproximadamente 4.38 × 10⁵ m/s o 438 km/s.

10.- Dos placas conductoras paralelas están separadas por 5 cm y tienen una diferencia de potencial de 120 V entre ellas. Calcule: (a) la magnitud del campo eléctrico entre las placas, (b) la fuerza sobre un electrón ubicado entre las placas.

Respuesta: (a) La magnitud del campo eléctrico entre las placas es 2400 N/C. (b) La magnitud de la fuerza sobre el electrón es 3.84 × 10⁻¹⁶ N. La dirección de la fuerza es opuesta a la dirección del campo eléctrico, ya que el electrón tiene carga negativa.

Los procedimientos para la resolución de los problemas, los puedes encontrar en el siguiente enlace (da click sobre de este):

Procedimientos de resolución para los problemas 

 Resolución de problemas ley de gauss (paso a paso)

Problemas Ley de Gauss 1

                                                                           FÍSICA III

GRUPOS 5IM02, 5IM05 Y 5IM08

NOVENA SEMANA

Recopilación de Modelos Matemáticos sobre la Ley de Gauss (Debes tenerlos a la mano para resolver los problemas de Ley de Gauss):

Modelos Matemáticos (Deducidos por la Ley de Gauss)

La presentación de la novena semana se encuentra a continuación:

POTENCIAL ELÉCTRICO

Las actividades de la semana 9 son:

A) Realiza un resumen de la presentación del Potencial eléctrico 

B) Contesta las siguientes preguntas

1.- (   ) Se define como el trabajo realizado por el campo eléctrico sobre la unidad de carga positiva para desplazarla desde un punto A para un punto B.

a) Diferencia de Potencial     b) Energía Potencial Eléctrica   c) Potencial eléctrico  d) Fuerza eléctrica

2.- (   ) Se define cómo la energía potencial eléctrica en un punto donde se ubica la unidad de carga positiva:

a) Diferencia de Potencial    b) Fuerza eléctrica    c) Campo eléctrico   d) Potencial eléctrico

3.- (   ) Si una carga de prueba se mueve desde el punto A hasta un punto B más lejano con relación a la carga puntual, el trabajo realizado por el campo eléctrico es:

A) Positivo     B) Negativo   C)  Cero    D) Constante

4.-(  ) Al mover una carga positiva desde el infinito a un punto donde el campo eléctrico es mayor, la energía potencial eléctrica:

A) Aumenta    B) Es negativa   C) Es constante  D) Disminuye

5.- (   ) La energía potencial eléctrica es considerada como una cantidad física:

A) Adimensional   B)  Escalar  C)  Vectorial   D) Fundamental

C) Resuelve los siguientes problemas:

1.- Dos cargas están separadas por una distancia de 0,5 m, la carga Q1 = -9 µC y Q2= +20 µC. ¿Cuál es el valor de la Energía Potencial Eléctrica en la parte media entre estas 2 cargas.

Respuesta:-3.24 J

2.- Dos cargas la primera Q1 = -9 µC se encuentra en la coordenada (-0.2, 0) m y la segunda carga Q2=-20 µC se encuentra en la coordenada (0.3, 0) m Determine el potencial eléctrico neto en el origen del sistema.

Respuesta: -10.1 x 10+5 V

3.- Una carga Q1= 9 μC se coloca en las coordenadas (0, -3) m, y carga Q 2= -16 μC se coloca en (4,0) m. f. ¿Cuánto trabajo se requiere para traer una pequeña carga +1nC desde el infinito hasta el origen (0,0) m?

Respuesta: -9 x 10-6 J

4.- Una carga de +2 nC está separada 20 cm de otra carga de +4 /xC. (a) ¿Cuál es la energía potencial del sistema? (b) ¿Cuál es el cambio en la energía potencial si la carga de 2 nC se mueve a una distancia de 8 cm de la carga de + 4 ¿uC?

Respuesta: a) 3.60 X 10-4 J ;   b) 5.4 X 10-4 J

ATENCIÓN ALUMNOS 

PARA REALIZAR PRÁCTICA LA SIGUIENTE SEMANA EN EL DÍA CORRESPONDIENTE AL LABORATORIO DE FÍSICA ES NECESARIO LLEVAR (POR EQUIPO), EL SIGUIENTE MATERIAL:

1 LT DE ACEITE DE COCINA

1 SOBRE DE TÉ DE MANZANILLA

                                                                          FÍSICA III

GRUPOS 5IM2, 5IM5 Y 5IM8

 SEMANA 8

La presentación de la octava semana se encuentra a continuación:

LEY DE GAUSS

Las actividades de la semana 8 son:

A) Contesta el cuestionario de la pag. 61 del libro de texto (Se evaluará su realización en el libro)  

B) Contesta en el formato correspondiente los problemas de la pag. 62 del libro de texto (Anexa los problemas resueltos en el folder de tareas).

C) Resuelve los siguientes problemas:

1,- ¿A qué distancia de una carga puntual de 90 nC, la magnitud de la intensidad del campo será de 500 N/C?

Resp.  1.27 m

2.-El campo eléctrico a una distancia de 50 cm de un hilo conductor es de 6 x 10-6 N/C. Determinar la densidad lineal de carga en el hilo conductor

Resp.  λ=1.67 x10-16 C/m

3.- Una carga de +5 nC se halla repartida sobre la superficie de una esfera metálica hueca cuyo radio es de 3 cm. Aplique la ley de Gauss para hallar la intensidad del campo eléctrico:

- A una distancia de 1 cm por encima de la superficie de la esfera y 

- ¿Cuál es el campo eléctrico en un punto ubicado 1 cm dentro de la superficie?

Resp. 2.81 X 10+4 N/C, cero

4.- Una esfera conductora cargada uniformemente de 1.22 m de radio tiene una densidad de carga superficial de 8.13 µC/m². ¿Cuál es el flujo eléctrico total que sale de su superficie?

Resultado  φ=1.7174 x 10+7 Nm2/C

                                                             FÏSICA III

GRUPOS 5IM2, 5IM5 Y 5IM8

ACTIVIDADES DE LA SEMANA 7

La presentación de la semana la puedes obtener en el siguiente enlace:

FLUJO ELÉCTRICO Y LEY DE GAUSS

ACTIVIDADES SEMANALES 

A) Realiza un resumen de la presentación de flujo eléctrico y ley de Gauss. Con esa información contesta las siguientes preguntas e imprime el resultado final para anexarlo a la tarea que debes entregar:

‎Gemini - Tarjetas de Estudio: Flujo Eléctrico y Gauss

B) Contesta en el libro de trabajo pag. 61 las preguntas realizadas (se evaluarán en el libro)

C) Contesta en el formato correspondiente los problemas del 16 al 20 de la pag. 62.

D) Resuelve los siguientes problemas:

1.- Considerar un campo eléctrico uniforme E = 5 kN/C j

a) ¿Cuál es el flujo eléctrico a través de un cuadrado de 20 cm de lado cuyo plano es paralelo al plano xz?

b) ¿Cuál es el flujo eléctrico que atraviesa el mismo cuadro si la normal a su plano forma un ángulo de 30ºcon el eje x?

c) Cuál es el flujo eléctrico a través de un cuadrado de 20 cm de lado cuyo plano es paralelo al plano yz?

Respuesta: a) 200 N.m2/C, b) 173.2 N.m2/C, c) 0

2.- Un campo eléctrico de magnitud igual a 3.50 kN/C se aplica a lo largo del eje x. Calcule el flujo eléctrico a través de un plano rectangular de 0.350m de ancho y 0.700m de largo si:

a) El plano es paralelo al plano yz.

b) El plano es paralelo al plano xy.

c) El plano contiene al eje y y su normal forma un ángulo de 40º con el eje x.

Respuestas: a) 857.5 Nm2/C, b) 0, c)  656.8 N.m2/C

3.- Una lámina tiene forma rectangular con valores en sus lados 0.4 m x 0.6 m que se encuentra dentro de un campo eléctrico de 75 N/C que forma un ángulo de 20° respecto al plano de la lámina. Calcule el valor del flujo eléctrico que pasa a través de la lámina.

Respuesta: 6.16 N.m2/C

4.- Una semiesfera de radio r= 20 cm, esta inmerso en un campo eléctrico E= 5 N/C j determine el flujo eléctrico que atraviesa la semiesfera.

Respuesta: - 0.628 N.m2/C

 ATENCIÓN

ALUMNOS DEL GRUPO 5IM05

EL DÍA DE MAÑANA SE APLICARÁ LA PRIMERA EVALUACIÓN EN EL HORARIO DE LABORATORIO.