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Ejemplo, cómo calcular el campo eléctrico

Ejemplo n° 2 de electrostática

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

Esquema:

Diagrama de las cargas eléctricas y las fuerzas
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

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• Fuente:

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

Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier

Autor: Leandro Bautista

España.

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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