Electrostática

Cálculo del Vector Fuerza Eléctrica sobre una carga , el Vector Campo Eléctrico y el Potencial Eléctrico en un punto del espacio modificado por la presencia de cargas.
Dos cargas puntualesestán colocadas en x = - 3 m y en x = 5 m siendo éstas de - 3C y de 5 C respectivamente tal como muestra la figura. Encuéntrese el valor del campo eléctrico en el origen de coordenadas y elpotencial eléctrico en el mismo punto. Si se coloca una carga q3 = 2C en x = 2 cm, calcule el valor de la Fuerza Eléctrica ejercida sobre ella por las otras cargas.










Solución:Del diagrama de vectores se observa que E1 es negativo. Esto es así porque esta es la dirección en que actúa la fuerza de atracción ejercida por q1 sobre la carga de prueba q0 De igual manera seobserva que E2 es negativo. Esto se explica porque esta es la dirección en que actúa la fuerza de repulsión ejercida por q2 sobre la carga de prueba q0

E = - E1 – E2El potencial es un escalar. Para calcular el valor del potencial recordamos que las cargas positivas tienen asociado un potencial positivo y las cargas negativas, un potencial negativo. Así:Observar que r1 es la distancia desde q1 hasta el punto donde se desea calcular el potencial, en este caso es 3 m. De igual manera r2 es la distancia desde q2 hasta el punto donde sedesea calcular el potencial, en este caso es 5 m



Para calcular el valor de la Fuerza Eléctrica ejercida sobre q3 = 2C en x = 2 cm por las cargas q1 y q2 elaboramos otro diagrama devectores señalando las distancias entre las parejas de cargas que interactúan.







Del diagrama de vectores se observa que F3 = - F13 – F23

F13 es negativa porque es la fuerza que ejerceq1 sobre q3 y es de atracción al ser las cargas de diferente signo y F23 es negativa porque es la fuerza que ejerce q2 sobre q3 y es de repulsión porque estas cargas son del mismo signo....