Ejemplo n° 2 de intensidad de campo eléctrico
Ejemplo nº 2
Dos cargas puntuales, Q₁ = +1 µC y Q₂ = +3 µC, están situadas en el vacìo a 50 cm una de la otra. Calcula el campo eléctrico en un punto P situado sobre el segmento que une las dos cargas y a 10 cm de Q₁
Desarrollo
Datos:
Q₁ = +1 µC
Q₂ = +3 µC
r = 50 cm = 0,5 m
r₁ = 10 cm = 0,1 m
Fórmulas:
| E = | k·Q |
| r² |
Esquema:
Diagrama de las cargas eléctricas y las fuerzas
Solución
Calculamos el campo eléctrico creado por Q₁ en P:
| Ē₁ = k· | Q₁ | ·ŭ₁ |
| r₁² |
| Ē₁ = 9·10⁹ N·m²/C²· | 1·10⁻⁶ C | ·ŭ₁ |
| (0,1 m)² |
| Ē₁ = 9·10⁹ N·m²/C²· | 1·10⁻⁶ C | ·ŭ₁ |
| 0,01 m² |
Ē₁ = 9·10⁹ N/C·10⁻⁶·10²·ŭ₁
Ē₁ = 9·10(9 - 6 + 2) N/C·ŭ₁
Ē₁ = 9·10⁵ N/C·ŭ₁
Ē₁ = 9·10⁵·ŭ₁ N/C
Calculamos el campo eléctrico creado por Q₂ en P:
| Ē₂ = k· | Q₂ | ·ŭ₂ |
| r₂² |
| Ē₂ = 9·10⁹ N·m²/C²· | 3·10⁻⁶ C | ·ŭ₂ |
| (0,4 m)² |
| Ē₂ = 9·10⁹ N·m²/C²· | 3·10⁻⁶ C | ·ŭ₂ |
| 0,16 m² |
| Ē₂ = 9·10⁹ N/C· | 3·10⁻⁶ | ·ŭ₂ |
| 1,6·10⁻¹ |
| Ē₂ = 9·10⁹ N/C· | 3·10⁻⁶·10¹ | ·ŭ₂ |
| 1,6 |
Ē₂ = (9·3÷1,6)·10(9 - 6 + 1) N/C·ŭ₂
Ē₂ = 16,875·10⁴ N/C·ŭ₂
Ē₂ = 1,7·10⁵·ŭ₂ N/C
El campo eléctrico resultante en el punto P es la suma vectorial de Ē₁ y Ē₂. Para hallarlo tendremos en cuenta que ŭ₂ = -ŭ₁
Ē = Ē₁ + Ē₂ = 9·10⁵·ŭ₁ N/C + 1,7·10⁵·ŭ₂ N/C
Ē = 9·10⁵·ŭ₁ N/C - 1,7·10⁵·ŭ₁ N/C
Ē = 7,3·10⁵·ŭ₁ N/C
Su módulo es E = 7,3·10⁵ N/C
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet).
Ejemplo, cómo calcular el campo eléctrico