Electricidad y Magnetismo

Instituto de Nivel Superior de Educación Técnica y Formación Profesional
Electrotecnia General y Aplicada.
GUIA 1: Fuerza eléctrica, campo eléctrico, ley de Gauss.
CUESTIONARIO
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¿Cuál es la carga eléctrica total en un sistema aislado?
Puede destruirse o crearse una carga eléctrica? Justifique.
¿Qué diferencia existe entre un conductor y no conductor?
La fuerzaelectrostática ejercida entre dos cargas puntuales de igual (distinto) signo es una magnitud
vectorial. Hacer un diagrama vectorial en cada caso.
¿Qué significa que la fuerza de interacción entre cargas sea de "acción a distancia" ?
¿Qué propiedades debe tener la carga de prueba en la definición de campo eléctrico?.
Es posible que exista campo eléctrico en el vacío?
Como se puede distinguir en formaexperimental un campo eléctrico de uno gravitatorio?
Una carga negativa se coloca en una región del espacio donde existe un campo eléctrico uniforme
orientado verticalmente hacia arriba ¿Cuál es la dirección de la fuerza que experimenta la partícula?

10 Para las siguientes distribucones de cargas dibuje las lineas de fuerzas del campo eléctrico

10. Calcule el flujo del campo eléctrico a través de unasuperficie cerrada, si la carga contenida dentro de
ella es:
a. Q = 0.
b. Una carga puntual Qo
c. Un conjunto de cargas puntuales Qi con i =1,2,... n
d. Un cuerpo conductor cargado con una densidad de carga 
e. Una región donde existe una densidad volumétrica de carga 
11. A partir de los casos anteriores establezca una conclusión que contenga a todos los casos anteriores
12. Empleando la ley deGauss demuestre que las líneas del campo eléctrico tienen fuente y sumidero.
Ayuda: emplee un dipolo y elija superficies cada vez más grande, partiendo de una que solo
contenga a una de las cargas.
13. ¿Cómo se puede demostrar que el flujo del campo eléctrico no depende de la forma y del tamaño de
la superficie cerrada que contiene la carga?
14. Es posible usar la ley de Gauss para calcular elcampo de un dipolo eléctrico? Porque?

SERIE DE PROBLEMAS Nº1:
PROBLEMA 1
Calcule el módulo de la fuerza electrostática que ejerce un cuerpo puntual cargado con Q = 10-6C sobre otro
igual, cuando están distanciados: a) r1 = 1 m, b) r2 = 0,5m, c) r3 = 0,25 m, d) r4 = 0,125 m. Haga una
representación gráfica de la fuerza en función de la distancia entre los cuerpos.
PROBLEMA 2
Dos cargas puntuales Q1 yQ2 respectivamente, como muestran las figuras 1a), 1b) ejercen una fuerza
electrostática sobre la carga puntual Q0.
a) Haga un esquema del diagrama de fuerzas que ejercen las cargas puntuales Q1 y Q2 sobre Q0 y encuentre
geométricamente su resultante.
b) Calcule la fuerza electrostática sobre el cuerpo puntual con carga Q0

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Instituto dee Nivel Supperior de Ed
ducación Té cnica y ForrmaciónPro
ofesional
Electrotecnnia General y Aplicadaa.
Datos: Q0= 1x10 -5 C, Q1 = -2x10 -5 C,
C Q2 = 2x100 -5 C, L = 0.4m.

PROBLEM
MA 3
Dadas dos pequeñas essferas, una tiiene carga ppositiva 3 C
C y la otra carga
c
negativva -1 C esttán ubicadass
como muesstra la figuraa separas una distancia dde 10 cm. Una
U tercera esfera
e
con ccarga 1 C es
e libre paraa
deslizarse soolo sobre la horizontal. ¿En¿ qué posicción la tercerra esfera estáá en equilibriio?

PROBLEM
MA 4: Dos essferas cargad
das iguales dee dimensiones pequeñas y masa
1 gramo, see hallan colggadas de un soporte
s
meddiante hilos de
d seda de 30
0cm de
longitud y penden de un
u punto en
n común. Caada hilo form
ma un ángullo de 5
grados con la vertical. Calcúlese
C
el valor
v
de las ccargas
.
PROBLEM
MA 5
Calcule el ccampoeléctrrico creado por
p una cargaa puntual ub
bicada en el origen
o
de unn sistema
de referencia,
r
en
n los puntos P1, P2, P3, P4 (ver figura). L = 1 cm Q = 10-9
C
PRO
OBLEMA 6
Callcule el cam
mpo eléctricoo creado po
or dos cargaas puntuales en los
punntos : P1, P2, P3 (ver figurra 2).L = 0.0
01 m, Q1 = 10
0-9 C, Q2 = -110-9 C

PROBLEM
MA 7
Un campo eeléctrico de 3,50
3
kN/C see aplica a lo llargo...