Ejemplo n° 2 de intensidad de campo eléctrico
Ejemplo n° 2
Dos cargas puntuales, Q1 = +1 µC y Q2 = +3 µC, están situadas en el vacìo a 50 cm una de la otra. Calcula el campo eléctrico en un punto P situado sobre el segmento que une las dos cargas y a 10 cm de Q1
Desarrollo
Datos:
Q1 = +1 µC
Q2 = +3 µC
r = 50 cm = 0,5 m
r1 = 10 cm = 0,1 m
Fórmulas:
| E = | k·Q |
| r² |
Esquema:
Diagrama de las cargas eléctricas y las fuerzas
Solución
Calculamos el campo eléctrico creado por Q1 en P:
| Ē1 = k· | Q1 | ·ŭ1 |
| r1² |
| Ē1 = 9·109 N·m²/C²· | 1·10-6 C | ·ŭ1 |
| (0,1 m)² |
| Ē1 = 9·109 N·m²/C²· | 1·10-6 C | ·ŭ1 |
| 0,01 m² |
Ē1 = 9·109 N/C·10-6·10²·ŭ1
Ē1 = 9·10(9 - 6 + 2) N/C·ŭ1
Ē1 = 9·105 N/C·ŭ1
Ē1 = 9·105·ŭ1 N/C
Calculamos el campo eléctrico creado por Q2 en P:
| Ē2 = k· | Q2 | ·ŭ2 |
| r2² |
| Ē2 = 9·109 N·m²/C²· | 3·10-6 C | ·ŭ2 |
| (0,4 m)² |
| Ē2 = 9·109 N·m²/C²· | 3·10-6 C | ·ŭ2 |
| 0,16 m² |
| Ē2 = 9·109 N/C· | 3·10-6 | ·ŭ2 |
| 1,6·10-1 |
| Ē2 = 9·109 N/C· | 3·10-6·10¹ | ·ŭ2 |
| 1,6 |
Ē2 = (9·3÷1,6)·10(9 - 6 + 1) N/C·ŭ2
Ē2 = 16,875·104 N/C·ŭ2
Ē2 = 1,7·105·ŭ2 N/C
El campo eléctrico resultante en el punto P es la suma vectorial de Ē1 y Ē2. Para hallarlo tendremos en cuenta que ŭ2 = -ŭ1
Ē = Ē1 + Ē2 = 9·105·ŭ1 N/C + 1,7·105·ŭ2 N/C
Ē = 9·105·ŭ1 N/C - 1,7·105·ŭ1 N/C
Ē = 7,3·105·ŭ1 N/C
Su módulo es E = 7,3·105 N/C
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
Ejemplo, cómo calcular el campo eléctrico