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Campo eléctrico I

(Ejercicios con dos cargas)

(Física 2º Bachillerato)

Conocimientos previos: Electrostática (1º Bachillerato). Definición de intensidad de campo, potencial, trabajo y energía potencial.

La intensidad de campo es un vector, que hay que dibujar, teniendo en cuenta la definición. Luego, puede hacerse el cálculo utilizando notación vectorial o bien calcular módulos y razonar sobre el dibujo.

1-

a)      Halla la intensidad de campo en el punto P de la figura.

b)      Halla  el potencial en el punto P de la figura.

c)      Halla la fuerza que se ejercería sobre una carga de - 5 μC, situada en P.

d)      ¿Qué energía potencial tendría?.

Dato:

 

2- En un sistema de coordenadas rectangulares se coloca una carga de 25.10-9 C en el origen de coordenadas y otra carga de - 25.10-9 C en el punto x = 6 m, y = 0 m. Determinar:

a)      El vector campo eléctrico en el punto x = 3 m, y = 4 m.

b)      El trabajo necesario para mover una carga de prueba unidad desde el punto (x = 3 m, y = 4 m) hasta el punto (x = 6 m, y = 8 m)

Tómese K = 1/(4πε0) = 9·109 Nm2/C2

(Selectividad-1991)

3- Dos cargas están situadas en el plano XY: Q1 = 10-9 C en (0,1) y Q2 = -10-9 C en (0,-1). Calcular:

a)      La  intensidad de campo eléctrico en cualquier punto del eje X.

b)      El potencial eléctrico en cualquier punto del eje X. Comentar el resultado obtenido en este apartado.

(Enunciado propuesto por el seminario permanente)

4- 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 los puntos del eje en que:

a)      Se anula el potencial electrostático.

b)      Se anula el campo electrostático.

(Selectividad-PAAU- 1995)

5- Dos cargas eléctricas puntuales de - 2 μC, están situadas en los puntos A(-4,0) y B(4,0).

a)      Calcule la fuerza sobre una carga de 1 μC, situada en el punto (0,5).

b)      ¿Qué velocidad tendrá al pasar por el punto (0,0)?.

(Datos: K = 9·109 Nm2/C2, masa = 1g).

(Selectividad-PAAU- LOXSE- Junio-2000)

6- Dadas dos cargas eléctricas q1 = 100 μC situada en A(-3,0) y q2 = -50 μC situada en B(3,0) (las coordenadas en metros), calcula:

a)      El campo y el potencial en (0,0).

b)      El trabajo que hay que realizar para trasladar una carga de –2 C desde el infinito a (0,0).

Datos: 1C = 106 μC, K = 9·109 Nm2/C2.

(Selectividad-PAAU- LOXSE- Junio-2002)

 7-

Se sitúan dos cargas de +10-6 C y –10-6 C en los vértices de la base de un triángulo equilátero de 70 cm de lado, como se indica en la figura. Calcular:

a)      El campo eléctrico en el vértice A.

b)      El trabajo para mover una carga de prueba q desde A hasta H (:punto medio entre B y C).

Nota: Tomar K = 1/(4πε0) = 9·109 Nm2/C2

(Selectividad-Pruebas de Aptitud- septiembre-1992)

 

8-

Dos cargas puntuales de 4. 10-9  C y –4. 10-9 C, se encuentran situadas en dos vértices consecutivos (A y B) de un cuadrado de 40 cm de lado, como se indica en la figura. Calcular:

a)      La intensidad del campo eléctrico en el centro del cuadrado.

b)      El trabajo necesario para llevar una carga de 6.10-9 C desde el vértice C hasta el D.

(K = 1/(4πε0), K = 9·109 Nm2/C2) (Selectividad-1990)