Ejercicios De Campo Electrico

PROBLEMAS DE CAMPO ELÉCTRICO

1. Tres cargas puntuales +q, +q y -q (q = 1 µC) se disponen en los vértices de un triángulo equilátero de 1 m de lado. Hallar:

a) el campo eléctrico en el centro del triángulo.

b) el trabajo necesario para mover una carga de 1 µC desde el centro del triángulo hasta la mitad del lado que une las dos cargas +q.

DATO: K = 1/(40) = 9.109 Nm2C-2

Rta.: 54 kN/C dirigido hacia el vértice -q; 10 mJ (P.A.U. Sep 93)

2. Se tienen cuatro cargas en los vértices de un cuadrado como se indica en la figura, en la que Q = 410-6 C. Determinar:

a) El campo eléctrico en el centro del cuadrado.

b) El trabajo necesario para mover una carga de prueba de valor q desde C hasta A.

Nota: Tomar K = 1/(40)=9x109N m2/C2

Rta.: E = -5'1x106 j (N/C); W = -25'45x104 q (J) (P.A.U. Jun 92)

3. Se sitúan dos cargas de +10-6 C y -10-6 C en los vértices de la base de un tri¬ángulo equilá¬tero de 70 cm de lado como se indica en la figura. Calcular:

a) a) El campo elé¬ctrico en el vértice A.

b) b) El trabajo para mover una carga de prueba q desde A hasta H.

(H = punto medio entre B y C).

Nota: Tomar K = 1/(40)=9109 Nm2/C2

Rta.: 18'4103 N/C; 0 (P.A.U. Sep 92)

4. Se somete una partícula de 0’1 g de masa y carga 1 µC a la acción de un campo eléctrico uniforme de magnitud 200 N/C en la dirección del eje Y. Inicialmente la partícula está en el origen de coordenadas, moviéndose con una velocidad de 1 m/s según el eje X. Si ignoramos la acción de la gravedad, hallar:

a) El lugar en que colisionará con una pantalla perpendicular al eje X, situada a un metro del origen,

b) La energía cinética que tiene la partícula en ese instante.

Rta.: (1,1) m; 250 µJ (P.A.U. Jun 94)

5. En la región comprendida entre dos placas cargadas, véase la fi¬gu¬ra, existe un campo eléctrico uni¬for¬me de 2•104 N/C. Un electrón pe¬netra en esa región pasando "muy" cerca de la placa positiva (punto D de la figura) con una velocidad que forma un ángulo de 37°. La trayec¬toria que describe es tan¬gencial a la otra placa (se acerca tanto como podamos suponer, pero sin llegar a tocarla).

a) Hallar la velocidad de entrada del electrón en dicha región.

b) ¿Cuánto tiempo necesitará el electrón para pasar rozando la placa negativa, y qué distancia horizontal habrá recorrido dentro de esa región?

DATOS: me = 9’110-31 kg. qe = -1’610-19 C. Tómese Sen 37º=0’6; cos 37º = 0’8.

Rta.: 31'3106 m/s, 5'3310-9 s, 0'133 m (P.A.U. Sep 92)

6. Un protón y un electrón se encuentran inicialmente entre las placas de un condensador plano, el protón en la placa cargada positivamente y el electrón en la cargada negativamente. Comienzan a moverse al mismo tiempo. ¿Llegan a la vez a las placas opuestas?

Rta.: No (P.A.U.)

7. Una partícula de carga “-2q” se sitúa en el origen del eje x. A un metro de distancia y en la parte positiva del eje, se sitúa otra partícula de carga “+q” . Calcular :

a) los puntos del eje en que se anula el potencial eléctrico

b) los puntos en los que se anula el campo electrostático.

Rta :a)Si es el punto está entre la cargas : 2/3 m ; a la derecha de la positiva , 2 m. b) fuera del intervalo de las cargas , mas próximo a la menor 3´41 m (P.A.U. Jun 95),

8. En dos de los vértices de un triángulo equilátero de 5 m de lado están situadas dos cargas puntuales de +5 y -5 C respectivamente. Hallar : .

a) el campo eléctrico en el tercer vértice

b) el trabajo necesario para llevar una carga de 1 C desde el tercer vértice hasta el punto medio del lado opuesto.

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