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Guía de ejercicios resueltos de campo eléctrico. TP10

Electrodinámica: Solución del ejercicio n° 5 de intensidad eléctrica y capacitancia, diferencia de potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo determinar la intensidad del campo eléctrico

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Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separado decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o ×
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

Problema n° 5 de electrodinámica.

Problema n° 5)

a) ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en un punto colocado a la mitad entre una carga positiva de 100 μC y una negativa de 50 μC separadas 20 cm?

b) ¿Y si ambas fueran negativas de 50 μC?

Desarrollo

Datos:

q1 = 100 μC = 10-4 C

q2 = -50 μC = -5·10-5 C

r = 20 cm = 2·10-1 m

Fórmulas:

rm = r/2

Solución

rm = 2·10-1 m/2

rm = 10-1 m

a) F1 = k0·q1·q/rm² y F2 = k0·q2·q/rm²

E = F/q

E = (F1 + F2)/q

E = (k0·q1·q/rm² + k0·q2·q/rm²)/q

E = q·k0·(q1 + q2)/q·rm²

E = k0·(q1 + q2)/rm²

E = 9·109 (Nm²/C²)·(10-4 C - 5·10-5 C)/(10-1 m)²

E = 9·109 (Nm²/C²)·5·10-5 C/10-2

E = 4,5·107 N/C

b) si q1 = q2 = -5·10-5 C

E = k0·(q1 + q2)/rm²

E = k0·2·q1/rm²

E = 9·109 (Nm²/C²)·2·(- 5·10-5 C)/(10-1 m)²

E = -9·109 (Nm²/C²)·10-4 C/10-2

E = -9·107 N/C

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