1

Jugando con la Ley de Coulomb
Prof. Willian Gutiérrez Niño

1) Suponga que alguien propone una teoría según la cual
la gente está unida a la tierra por fuerzas eléctricas y no
por la gravedad. ¿Cómo probaría usted que esta teoría
es errónea?
2) Cuatro cargas puntuales están en las esquinas de un
cuadrado de lado a, como se muestra en la figura. a)
Determine la magnitud y dirección del campoeléctrico
en la posición de la carga q. b) ¿Cuál es la fuerza
resultante sobre q?

5) Considere n cargas puntuales positivas iguales, cada
una de magnitud Q n , situadas simétricamente
alrededor de un círculo de radio R. Calcule la magnitud
del campo eléctrico E en un punto a una distancia z
sobre la línea que pasa por el centro del circulo y
perpendicular al plano del circulo. Explique por qué
esteresultado es idéntico al obtenido para un anillo
cargado uniformemente.
6) Una línea de carga empieza en x   x0 y se extiende
hasta el infinito positivo. Si la densidad de carga lineal
es   0 x0 x , determine el campo eléctrico en el
origen.
7) Dos esferas pequeñas, cada una de masa m, estan
suspendidas por medio de cuerdas ligeras de longitud l.
Un campo electrico uniforme se aplica como semuestra
en la figura. Si las esferas tienen cargas iguales a q y
 q , y alcanzan su posición de equilibrio a un ángulo

Rta :a)5.91kq a2 a 58.8 ; b)5.91kq2 a 2 a 58.8

3) Cuatro cargas Q, q, Q, q se unen mediante cuatro hilos
de longitud L de la manera expuesta en la figura.
Determínense los ángulos β entre los hilos.

 , determine el campo eléctrico aplicado en función
del ángulo.

Rta : E 

Rta:   2 arctg (q Q)2 3

mg
kq
tan   2 2
q
4l sen 

4) En los puntos que se definen por los radio-vectores r1 y

r2 se encuentran dos cargas positivas q1 y q2 .
Determinar la carga negativa q3 y el radio vector r3 del
punto en el cual hay que ponerla para que la fuerza que
actúa sobre cada una de estas tres cargas sea igual a
cero.
Rta : q3  



q1q2
q1  q2



2

, r3 

r1 q2  r2 q1
q1 q2

8) Para un sistema compuesto por dos distribuciones
lineales de carga (con forma de semicírculo) con
densidades -λ y +λ como muestra la gráfica. Calcular el
campo eléctrico en el punto P.

Rta :T  M 2 g 2   2Q2 4 02 ,   arctg  Q 2 0Mg 

9) Un hilo uniformemente cargado, que tiene una carga 
por unidad de longitud, posee la configuración
mostrada en la figura. Considerando que elradio R es
considerablemente inferior a la longitud del hilo,
hállese la magnitud de la intensidad del campo eléctrico
en el punto O.

12) Una línea de carga positiva se forma dentro de un
semicírculo de radio R=60.0 cm, como se muestra en la
figura. La carga por unidad de longitud a lo largo del
semicírculo se describe por medio de la expresión
  0 cos . La carga total en el semicírculo es12.0C .
Calcule la fuerza total en una carga de 3.00 C situada
en el centro de curvatura.

Rta : E  0

10) Considere un cascarón cilíndrico circular recto cargado
uniformemente con una carga total Q, radio R, y
longitud L. Determine el campo eléctrico en un punto a
una distancia d del lado derecho del cilindro, como se
muestra en la figura.

Rta : E 


kQ 
1

L  d 2  R2



 kˆ
2
2 
 d L   R 
1



  mN 

Rta : F  707  ˆj

Problemas extremos
13) Una particula con masa m y carga q entra bajo un
angulo  respecto a la horizontal, en una región de
longitud l donde existe un campo electrico uniforme, y
sale de dicha región formando un ángulo  .
Determínese la energía cinética inicial de las partículas,
si la intensidad del campo es E.

11) En la figura se muestran unplano infinito A' A, con una
densidad superficial de la carga  , y una bola de masa
M, con la carga del mismo signo Q, sujeta al plano
mediante un hilo. La bola se encuentra en equilibrio.
Hállese la tensión del hilo y el ángulo 
Rta : Ek  qEl 2  tan   tan   Cos 2 

14) Barras delgadas idénticas de longitud 2a tienen cagas
iguales +Q, distribuidas de manera uniforme a lo largo
de sus...