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Guía de ejercicios resueltos de campo eléctrico. TP10

Electrodinámica: Solución del ejercicio n° 9 de intensidad eléctrica y capacitancia, diferencia de potencial. Problema resuelto. Ejemplo, cómo determinar la intensidad del campo eléctrico

Problema n° 9 de electrodinámica.

Problema n° 9) Un capacitor de placas paralelas separadas una distancia s = 0,02 m está sometido a una tensión de 200 V.

  1. Encuentre la intensidad del campo eléctrico entre placas, expresada en V/cm y en N/C.
  2. Encuentre la aceleración de un protón (H+) en ese campo, sabiendo que mH+ = 3,32·10-27 kg y qH+ = 1,06·10-13 C.

Desarrollo

Datos:

s = 0,02 m

V = 200 V

Fórmulas:

mH+ = 3,32·10-27 kg

qH+ = 1,06·10-13 C

Solución

a.

E = -V/s

E = 200 V/0,02 m

E = 10.000 V/m

E = 10.000 (V/m)·(1 m/100 cm)

Resultado, la intensidad del campo eléctrico entre placas expresada en V/cm es:

E = 100 V/cm

E = 10.000 V/m

E = 10.000 (N·m/C)/m

Resultado, la intensidad del campo eléctrico entre placas expresada en N/C es:

E = 10.000 N/C

b.

E = F/q

F = q·E y F = m·a

q·E = m·a

a = q·E/m

a = 1,06·10-13 C·10.000 (N/C)/3,32·10-27 kg

Resultado, la aceleración del protón es:

a = 3,193·1017 m/s²

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