2

CAMPO
ELECTRICO
Ejercicios

2016

CAMPO ELECTRICO
1. El electrón y el protón de un átomo de hidrógeno están separados (en promedio) por una
distancia de aproximadamente 5.3 x 10-11 m. Encuentre las magnitudes de la fuerza eléctrica y la
fuerza gravitacional entre las dos partículas. R: 8.2 x 10-8 N ; 3.6 x 10-47 N
2. Tres cargas puntuales se encuentran a lo largo del
eje x, como se muestra en lafi gura 8. La carga
positiva q1= 15.0 µC está en x = 2.00 m, la carga
positiva q2= 6.00 µC está en el origen y la fuerza
neta que actúa sobre q3 es cero.
a) ¿Cuál es la coordenada x de q3? R: 0.775 m
b) ¿Cuál es el valor de q3?
c) ¿q3 puede ser positiva o negativa?

3. Dos pequeñas esferas conductoras idénticas se colocan de forma que sus centros se encuentren
separados 0.300 m. A una se le dauna carga de 12.0 µC y a la otra una carga de 18.0 µC.
a) Determine la fuerza eléctrica que ejerce una esfera sobre la otra. R: 2.16 x 10-5 N
b) Si las esferas se conectan mediante un alambre conductor. Determine la fuerza eléctrica
entre ellas una vez que alcanzan el equilibrio. R: 8.99 x 10-7 N
4. Dos cargas puntuales se localizan en el eje +x de un sistema de coordenadas. La carga q1 = 1.0 nCestá a 2.0 cm del origen, y la carga q2 = -3.0 nC está a 4.0 cm del origen. ¿Cuál es la fuerza total
que ejercen estas dos cargas sobre una carga q3 = 5.0 nC que se encuentra en el origen? Las
fuerzas gravitatorias son despreciables. R: 2.8 x 10-5 N.
5. En el punto A(3, 0) del plano cartesiano se encuentra una carga eléctrica q1 de 2 µC y en el punto
B(0, 3) otra carga q2 de -4 µC. Las distanciasestán expresadas en metros.
a) Calcula el campo eléctrico debido a ambas cargas en el origen de coordenadas.
R: 4,47 x 103 N/C ; 153,4 °
b) Determina qué fuerza eléctrica experimentará una carga q3 de –3 µC situada en el origen
de coordenadas. R: 13,4 x 10-3 N ; sentido contrario al campo eléctrico en el punto

6. Dos pequeñas esferas idénticas cargadas, cada una con una masa de
3.0 x 10-2 kg, cuelganen equilibrio como se muestra en la figura. La
longitud de cada cuerda es 0.15 m y el ángulo ʘ es 5.0°. Encuentre la
magnitud de la carga sobre cada esfera.
R: 4.4 x 10-8 C

7. El peso medio de un ser humano es de alrededor de 650 N. Si dos personas comunes tienen,
cada una, una carga excedente de 1.0 coulomb, una positiva y la otra negativa, ¿qué tan lejos
tendrían que estar para que laatracción eléctrica entre ellas fuera igual a su peso de 650 N?
R: 3.7 x 103 m
8. En las esquinas de un triángulo equilátero existen tres cargas
puntuales, como se ve en la figura.
a) Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor 7.00
µC. R: 0.872 N , 330°
b) Calcule el campo eléctrico en la posición de la carga de 2.00
µC debido al campo de las cargas de 7.00 µC y de -4.00 µC.
c) Utilice larespuesta del inciso b) para determinar la fuerza
ejercida sobre la carga de 2.00 µC.

9. En la figura, determine el punto (distinto del infinito) en el
cual el campo eléctrico es igual a cero.
R: 1.82 m a la izquierda de la carga de − 2.50 μC .

10. Dos cargas puntuales iguales y positivas, q1 = q2 = 2.0 µC se localizan en (x = 0, y = 0.30 m) y
(x = 0, y = -0.30 m), respectivamente. ¿Cuáles son lamagnitud y la dirección de la fuerza eléctrica
total que ejercen estas cargas sobre una tercera carga, también puntual, Q = 4.0 µC en (x = 0.40
m, y = 0)? R: 0.46 N. en dirección x

11. En las esquinas de un cuadrado de lado a, como se muestra en la figura,
existen cuatro partículas con carga.
a) Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico en la
ubicación de la carga q. R: 5.91 kq/a2 ;58.8°
b) ¿Cuál es la fuerza eléctrica total ejercida sobre q? R: 5.91 kq2/a2 ;
58.8°

12. Considere tres cargas puntuales ubicadas en las esquinas de un
triángulo rectángulo, como se muestra en la figura, donde
q1
= q3 = 5.0 µC ; q2 = -2.0 µC y a = 0.10 m.
a) Encuentre la fuerza resultante que se ejerce sobre q3.
R: F = (--1.1 i +7.9 j ) N
b) Determine el campo eléctrico en el punto donde...