Campoelectrico Problemasresueltos Gonzalorevelopabon 130329140315 Phpapp01

Luis Gonzalo Revelo Pabón

I.E.M.María Goretti

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PROBLEMAS RESUELTOS DEL CAMPO ELECTRICO

ACTIVIDAD 1: Hallar la intensidad del campo eléctrico en el aire generado por una carga fuen-te Q=5x10

2 C, a una distancia de 30 cm.

DATOS: .r=30 cm= 30x10

-2 cm

Q=5x10-9

C. K= 9x10

9 N.m

2/C

2

PREGUNTA:

E=?

( )

= 500 N/C

ACTIVIDAD 2: Calcular la intensidad de un campo eléctrico, si al colocar una carga de prueba

igual a 48 C actúa con una fuerza de 1,6 N. DATOS:

q=48 C =48X10-6

C F= 1,6 N PREGUNTA: E=? Solución:

ACTIVIDAD 3: Encontrar la carga eléctrica fuente del helio, sabiendo que el valor de la intensi-dad del campo eléctrico producido por él es de 2,88x10

9 N/C, en un punto situado en el aire a

1nm DATOS E= 2,88x10

9 N/C

.r = 1nm = 1x10-9

m K=9x10

9Nm

2/C

2

PREGUNTA Q=?

Solución:

entonces:

remplazamos:

Q= 3,2X10-19C pero un Coulomb 1C = 1e/1.6x10-19 Q=3,2x10-19(1e/1.6x10-19)= 2e ACTIVIDAD 4: En un punto P del espacio existe un campo eléctrico de 5x10

4N/C. Si una carga

positiva de 1,5 C, se coloca en el punto P, ¿Cuál será el valor de la fuerza eléctrica que actual sobre ella?



2

DATOS E= 5x10

4N/C

.q= 1,5 C = 1,5x10-6

C PREGUNTA F=?

Solución:

entonces F= Eq remplazamos:

F=( 5x104N/C)( 1,5x10

-6C) =0,075 N

ACTIVIDAD 5: Se tiene una carga puntual fuente Q = 4x10

-8 C. Calcular la intensidad de cam-

po eléctrico a una distancia de 2 m de ella. DATOS Q=4X10

-8 C

.r =2m K= 9x10

9 N.m

2/C

2

PREGUNTA:

E=?

( )

= 90 N/C

ACTIVIDAD 6: Se tienen dos cargas fuente: Q1=5X10-6

C y Q2= - 2,5X10-6

C como se muestra en la figura; calcular la intensidad de campo eléctrico en el punto “P” DATOS Q1=5X10

-6 C

Q2=-2,5X10-6

C K=9X10

9 Nm

2/C

2

PREGUNTA E=? Solución: Para determinar el sentido de E1 y E2, se toma una carga de prueba (+) y se analiza si hay atracción o repulsión en este punto con respecto a las otras cargas, el sentido de “E” coincidirá con el de la fuerza eléctrica.



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La intensidad del campo eléctrico en el punto “P” será igual a: ET=E1 + E2

Entonces: ET=4500 N/C + 3600 N/C =48600 N/C

ACTIVIDAD 7: Se tienen dos cargas fuente: Q1=+5X10-6

C y Q2= + 2,5X10-6

C como se mues-tra en la figura; calcular la intensidad de campo eléctrico en el punto “P” DATOS Q1=+5X10

-6 C

Q2=+2,5X10-6

C K=9X10

9 Nm

2/C

2

PREGUNTA E=? Solución: Para determinar el sentido de E1 y E2, se toma una carga de prueba (+) y se analiza si hay atracción o repulsión en este punto con respecto a las otras cargas, el sentido de “E” coincidirá con el de la fuerza eléctrica.

Entonces: ET=4500 N/C - 3600 N/C =41400 N/C.

ACTIVIDAD 8: ¿Cuál es el valor del campo eléctrico total en el origen del plano cartesiano? Si

hay tres cargas fuente Q1=+2 C ubicada en el punto (-5,0), Q2=-1.0 C ubicada en el punto

(3.5,0) y la carga Q3=-1,5 C ubicada en el punto (0,4). Las distancias entre ellas están dadas

en metros.

DATOS

Q1=+2 C =+2x10-6

C ubicada en el punto (-5,0)

Q2=-1.0 C = - 1.0x10-6

C ubicada en el punto (3.5,0)

Q3=-1,5 C = -1,5x10-6

C ubicada en el punto (0,4)

K=9x 109 Nm

2/C

2



4

PREGUNTA

Et=? en el punto (0,0)

Solución:

Por la ley de las cargas, una carga de prueba +q (siempre se la considera positiva) ubicada en

el origen del plano cartesiano, debe experimentar un campo eléctrico por cada una de las car-

gas -Q1, +Q2, y -Q3 en las direcciones vectoriales indicadas en el gráfico. Entonces encontre-

mos el módulo de los campos eléctricos E1, E2,y E3, para ello tenemos por definición que:

El valor de las componentes horizontal y vertical es igual a:

∑

∑

Por lo tanto el campo eléctrico en el origen del plano será igual:

√ ∑ ∑

√



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ACTIVIDAD 8: ¿Cuál es el valor del campo eléctrico total en el punto A? Si hay dos cargas

fuente Q1=+50 C y Q2=- 50 C. Dado el siguiente gráfico. Resolverlo por el Método del parale-

logramo

DATOS

Q1=+50 C =+50x10-6

C

Q2=-50 C = - 50x10-6

C

K=9x 109 Nm

2/C

2

PREGUNTA

Et=? en el punto A

Solución:

Por la ley de las cargas, una carga de prueba + A (siempre se la considera positiva) ubicada en

el vértice del triángulo rectángulo, debe experimentar y obtener un campo eléctrico como resul-

tado de los campos eléctricos generados por cada una de las cargas +Q1, y - Q2. Ahora en-

contramos el módulo de los campos eléctricos E1, y E2, para ello aplicamos la definición de

campo eléctrico así:

Para encontrar el valor del campo eléctrico total en el punto A, aplicamos el método del parale-

logramo. Así: √

pero



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E1=5.106 N/C

E2=125.104 N/C

=90°+30°=120° Remplazamos

√

⁄

ACTIVIDAD 9: ¿Cuál es el valor del campo eléctrico total en el punto A? Si hay dos cargas

fuente Q1=+50 C y Q2=- 50 C. Dado el siguiente gráfico. Resolverlo por el Metodo de las

Coordenas Rectangulares.

DATOS

Q1=+50 C =+50x10-6

C

Q2=-50 C = - 50x10-6

C

K=9x 109 Nm

2/C

2

PREGUNTA

E=? en el punto A

Solución:

En primer lugar hacemos coincidir el origen del plano cartesiano, con el centro del Pun-

to +A.

A continuación descomponemos el vector E2 en dos componentes perpendiculares en-

tre sí, para ello trazamos desde el extremo del vector E2 líneas paralelas a los ejes car-

tesianos X,Y.

De esta manera obtenemos la componente horizontal +E2,x y la componente vertical

- E2,y haciéndoles corresponder a cada una de ellas el signo que les corresponde

al cuarto cuadrante, porque que es el lugar donde se encuentra el vector E2.

El valor de cada una de las componentes es igual a:

Sen 30°=

entonces E2y = - E2.sen 30°=-1250000N/C.sen30°=-625000N/C



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Cos 30°=

entonces E2x = + E2 Cos30° +1250000N/Ccos30°=+1082531,7N/C

Encontremos la suma de todos los vectores verticales que se aplican en el punto A. Es

decir: ∑

Encontremos la suma de todos los vectores horizontales que se aplican en el punto A.

es decir. ∑

El valor del campo eléctrico E, está dado por la expresión √ ∑ ∑ rem-

plazamos para obtener: √ ]

= 4506939 N/C

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