3 Campo Eléctrico

   

CAMPO ELÉCTRICO.

1.  Una partícula de carga Q; y masa m, cuelga verticalmente de un hilo sin masa y cuya longitud es l, como se indica en la figura 1. Como carga de prueba se utiliza una segunda carga q para medir el campo eléctrico, la cual está en la posición x. Obtenga el campo eléctrico en x y demuestre que el error fraccional en la práctica está dado por QqL  E     3  E 

  o mgx 2

2.  En la figura 2 se lanza un electrón con un velocidad inicial vo= 2x107 m/s en la dirección de un eje equidistante de las placas en un tubo de rayos catódicos. El campo eléctrico uniforme entre las placas tiene una intensidad de 20 N/C y está dirigida hacia abajo. a)  ¿Qué distancia perpendicular al eje ha recorrido el electrón cuando pasa por el extremo extremo de las placas?  b)  ¿Qué ángulo con el eje forma su velocidad, cuando abandona las placas? c)  ¿A qué distancia por debajo del eje choca ccon on la pantalla fluorescente S.

vo

L   Q x

2 cm

q

4 cm

Fig.1

13cm

Fig.2

3.  Se tiene un alambre de longitud L , con una densidad lineal de carga   ver figura figura 3. Hallar el el campo eléctrico en un punto P, a una distancia b del alambre, tomar en cuenta el signo de los ángulos. 4.  Con el alambre de carga  por unidad de longitud se forma un triángulo equilátero de lado a , calcular el campo eléctrco en un punto sobre su eje y colocados a uana distancia d de su centro. Ver figura 4.

a

Y

2

1

 

b

d

X

L Fig. 3

Fig. 4

5.  Una Pieza plana de metal es infinitamente larga y tiene un ancho 2 a. Como se indica en la figura ; hallar el campo eléctrico en el punto P.

   

6.  Se tiene una línea cargada de longitud L y densidad de carga , ubicada en el eje z, con sus extremos en z= b y z = b+L  , Hallar el campo eléctrco sobre esta línea debido a una distribución esférica uniforme de carga  con centro en el origen y radio a (a  b) .Ver figura. 7.  Un cilindro circular recto de radio R está orientado a lo largo del eje z, con densidad volumétrica de carga dado por   (z) = o  + z con respecto a un origen en el centro del cilindro. Encontrar el campo eléctrico en el centro del cilindro de altura h. 

8.  Teniendo en cuenta las 2 distribuciones de carga uniforme, una carga laminar uniforme de densidad  =-50 mC /m2  en y = 2 m, y una carga lineal unifor uniforme me  = 0,2 C/m en z =2 m, y = 1m; ¿En qué puntos de la región será igual a cero?. 9.  Calcular el flujo eléctrico producido por un lámina con una distribución de carga , que a atraviese a una superficie esférica de radio   en cada una de las posiciones mostrada en la figura

a

60°

a

a

c) a)

b) Fig. 8

10.  Una esfera no conductora de 1 m de radio y una densidad densidad de carga uniforme  = 10 -10 C/m3 , se encuentra dentro de lun cubo dieléctrico de 2 m de lado como se muestra en la figura: a)  Calcule el campo eléctrico en uno de los vértices del cubo  b)  El flujo eléctrico que cruza el cubo.

Fig. 9

11.  Calcular el campo eléctrico en el borde de un disco, que tiene una distribución de carga  y un radio R.