S Sem1 Ses3 Campo Electrico

 

Cálculo aplicado a la física 2

 

Campo Eléctrico  SEMANA 01 

Campo eléctrico

Sesión 03 

⃑ =  ∫  ⃑   4 ´ 

E 

F 0



=

dq

dq Líneas de campo eléctrico

  dA

'



dq

q0

' =

'

=

' =

   dV   '

  dl

'

 El campo eléctrico siempre es tangente a

•

estas líneas.  Un número de líneas adyacentes muy próximas entres si nos indica una mayor intensidad; mientras que, un número de líneas adyacentes muy separadas indicará menor intensidad.  En general son curvas geométricas que

•

•

nunca se cruzan (Pues en cada punto

⃑  

debe tener orientación única)  Las líneas de campo eléctrico en una carga positiva son salientes y en una carga negativa son entrantes.  En caso de que dos cargas se aproximen, las líneas van de la carga negativa a la positiva.  El numero de líneas de campo eléctrico es proporcional al valor de la carga.

•

•

•

En caso de que dos cargas se aproximen, las líneas van de la carga negativa a la positiva.

El número de líneas de campo eléctrico es proporcional al valor de la carga.

 

Cálculo aplicado a la física 2

 

Ejercicios 

1.  Una carga de 4 μC está en el origen. Determine el valor del campo eléctrico en (2,0,0) m. 2.  Calcule: a)  el campo eléctrico E en el aire a una distancia de 20,0 cm de una carga puntual q1 = 5,0 × 10 -9 C. b)  la fuerza sobre una carga q 2 = 4,0 × 10-10 C colocada a 30,0 cm de q 1 y c)  la fuerza sobre una carga q3  = - 4,0 × 10-10 C colocada a 30 cm de q1  (en ausencia de q2). 3.  Una carga puntual q1 = -4,00 nC está en el punto x = 0,600 m, y = 0,800 m, y una segunda carga puntual q2 = +6,00 nC está en el punto  x = 0,600 m, y = 0. Calcule la magnitud y dirección del campo eléctrico neto debido a estas dos cargas puntuales en el origen. 4.  Dos partículas con cargas q1 = 0,500 nC   y y q2 = 8,00 Nc están separadas por una distancia igual a 1,20 m ¿en qué punto A, a lo largo de la recta que une las dos cargas el campo eléctrico total es igual a cero? 5.  La figura muestra tres cargas | | = |2 | = |3 | = 9,00 × 10− , están ubicadas en (0,00; 4,00) cm, (0,00; 0,00) cm y (6,00; 0,00) cm, como se muestra en la figura. En el punto P (3,00; 0,00) cm determine lo siguiente: a)  El campo eléctrico, E1, producido por la b)  carga q1. c)  El campo eléctrico, E2, producido por la carga q2. d)  El campo eléctrico, E3, producido por la carga q3. e)  El campo eléctrico resultante (módulo y dirección).

 

Cálculo aplicado a la física 2

 

6.  Un objeto que tiene una carga neta de 24 μC  se coloca en un campo eléctrico uniforme de 610 N/C que está dirigido verticalmente. ¿Cuál es la masa de este objeto si "flota" en el campo? 7.  Dos placas metálicas cargadas en el vacío están separadas 10,0 cm, como se muestra en la figura. El campo eléctrico entre las placas es uniforme y tiene una intensidad E= 3 000 N/C. Un -31

me =

electrón (q = -e, 9,1×10  kg) se libera desde el reposo en el punto P justo afuera de la placa negativa. a)  ¿Cuánto tiempo tardará en alcanzar la otra placa? b)  ¿Cuál será la rapidez a la que viajará justo antes de golpearla? D , generan un 8.  Dos placas paralelas cargadas, de longitud L, separadas por una distancia D, campo eléctrico E, tal como se muestra en la figura. Una partícula de masa m y carga q ingresa por el punto medio entre las placas. a)  Halle la velocidad v   (en función de q, m, D y L) con que debe de ingresar la partícula para que pueda salir por A (que dista D/4 del eje). → Considere el peso de la partícula muy pequeño. v  0 D  b)  Calcule las componentes horizontal y vertical de la velocidad de partícula en A. o

c)  Determine la velocidad de la partícula (módulo y dirección) en A.

9.  La pequeña bola en el extremo del hilo de la figura tiene una masa de 0,60 g y está en un campo eléctrico horizontal de 800 N/C de intensidad. Se encuentra en equilibrio en la posición mostrada. ¿Cuáles son la magnitud y el signo de la carga de la bola?

10. Calcule el campo eléctrico producido por un aro de radio de 5,00 cm cargado uniformemente con una carga λ, en el punto P (0, 0, 4) cm tal como se muestra en la figura.

L 

 E

•  A