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Solución del ejemplo n° 1 de electrostática, campo eléctrico. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular el campo eléctrico

Ejemplo n° 1 de electrostática

Ejemplo n° 1

Calcula el campo eléctrico creado por una carga Q = +2 µC en un punto P situado a 30 cm de distancia en el vacìo. Calcula también la fuerza que actúa sobre una carga q = -4 µC situada en el punto P.

Desarrollo

Datos:

Q = +2 µC

r = 30 cm = 0,3 m

q = -4 µC

k0 = 9·109 N·m²/C²

Fórmulas:

E = k0·Q/r²

F = q·E

Esquema:

Diagrama de la carga eléctrica y la fuerza
Diagrama de la carga eléctrica y la fuerza

Solución

Calculamos el campo eléctrico en el punto P:

Ē = K·(Q/r²)·ŭ

Ē = (9·109 N·m²/C²)·[(2·10-6 C)÷(0,3 m)²]·ŭ

Ē = (9·109 N·m²/C²)·[(2·10-6 C)÷(0,09 m²)]·ŭ

Ē = (9·109/C2)·[(2·10-6 C)÷(9·10-2 )]·ŭ

Ē = (109 N/C)·[(2·10-6)÷(10-2)]·ŭ

Ē = (2·10(9 - 6) N/C)·(1÷10-2)·ŭ

Ē = (2·10³ N/C)·10²·ŭ

Ē = (2·10(3 + 2) N/C)·ŭ

Ē = (2·105 N/C)·ŭ

Resultado, el campo eléctrico creado en el punto P es:

E = 2·105 N/C

Calculamos la fuerza eléctrica que actúa sobre q:

F = q·Ē = 4·10-6 C·2·105·ŭ N/C = -0,8·ŭ N

Resultado, la fuerza es atractiva, como corresponde a dos cargas de signo contrario, su módulo es:

F = 0,8 N

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• Fuente:

http://www.freewebs.com/fisicamontpe/

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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