ELECTROESTATICA

Ley de coulomb La magnitud de la fuerza que ejerce una pequeña esfera con carga sobre una segunda carga , separadas una distancia , es:

EJEMPLO

Tres cargas están colocadas en los vértices de un triángulo equilátero. Calcular la fuerza resultante que actúa sobre la carga , si , y y

SOLUCION

( )( )( )( )

( )( )( )( )

La magnitud de la fuerza resultante se obtiene utilizando el teorema del coseno:

( )( )

( ) ( ) ( )( )

Cuando las leyes de la matemática se refieren a la realidad, no son ciertas; cuando son ciertas, no se refieren a

la realidad Albert Einstein

EJEMPLO

El objeto A tiene una carga positiva de El objeto B con una carga positiva de , se encuentra a 0.03 m

o Calcular la fuerza sobre A

o ¿Cuál será la fuerza si la carga de B fuera negativa?

SOLUCIÓN

( )( )( )( )

Si la segunda carga fuera negativa, el signo de la fuerza sería negativo, en dirección opuesta.

EJEMPLO

Ley de coulomb (tres cargas)

Un objeto A con carga , se encuentra en la proximidad de otras dos cargas. El objeto B , se encuentra a 0,04 m a la derecha. El objeto c, se localiza 0,03m por debajo.

¿Cuál es la fuerza neta sobre A?

SOLUCION

( )( )( )( )

Cuando las leyes de la matemática se refieren a la realidad, no son ciertas; cuando son ciertas, no se refieren a

la realidad Albert Einstein

La fuerza es atractiva hacia B, en dirección positiva de x

( )( )( )( )

La fuerza es repulsiva, y se aleja de C, en dirección positiva de y.

Suma vectorial de las fuerzas

√( ) ( )

√( ) ( )

CAMPO ELECTRICO Es una perturbación eléctrica que experimenta el espacio debido a la presencia de un cuerpo cargado eléctricamente. Tiene como características importantes la dirección, sentido e intensidad.

EJEMPLO

En un punto P del espacio existe un campo eléctrico E, de ⁄ dirigido hacia arriba.

Si una carga prueba positiva de se coloca en P, ¿Cuál será el valor de la fuerza eléctrica que actúa sobre ella?

SOLUCION

⁄

Cuando las leyes de la matemática se refieren a la realidad, no son ciertas; cuando son ciertas, no se refieren a

la realidad Albert Einstein

⁄

EJEMPLO

Una carga positiva de prueba de se coloca en un campo eléctrico. La fuerza sobre ella es de en un ángulo de ¿cuál es la magnitud y la dirección del campo eléctrico en la posición de la carga de prueba?

SOLUCION

⁄ a

EJEMPLO

El campo eléctrico entre dos placas paralelas es de ⁄ la distancia entre ellas es de , si un electrón parte de reposo de la placa negativa hacia la placa positiva, calcular:

o La aceleración del electrón.

o La velocidad del electrón al llegar hacia la placa positiva.

SOLUCION

⁄

Masa del electrón

Cuando las leyes de la matemática se refieren a la realidad, no son ciertas; cuando son ciertas, no se refieren a

la realidad Albert Einstein

Carga del electrón

Como la carga del electrón es negativa queda sometida a una fuerza F hacia la izquierda. Como el campo es uniforme la fuerza F es constante y tiene un valor de:

⁄

La fuerza produce una aceleración constante igual a:

⁄

Al llegar a la placa positiva, el electrón recorre una distancia de . Entonces su velocidad será:

√( )

√ ( ⁄)( )

⁄

EJEMPLO

Tenemos dos placas metálicas cargadas y separadas 10 cm. El campo eléctrico en la zona comprendida entre ambas placas es uniforme y de módulo igual a . Una partícula de de masa y de de carga se suelta, con velocidad inicial nula, en la placa positiva. Determinar:

 El módulo

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