Campos Electromagneticos

PROBLEMAS DE INTERACCIÓN
ELECTROMAGNÉTICA


1º PROBLEMAS DE CAMPO ELÉCTRICO





PROBLEMAS RESUELTOS





1º Se tienen dos cargas eléctricas puntuales de 3 (C cada una, una positiva y la otra negativa, colocadas a una distancia de 20 cm. Calcular la intensidad de campo eléctrico y el potencial eléctrico en los siguientes puntos:

a) En el punto medio delsegmento que las une.
b) En un punto equidistante 20 cm de ambas cargas.
Datos: medio vacío ; Constante de la ley de Coulomb K = 9.109 N m2 C-2


DATOS


q1 = 3.10-6 C
q2 = -3.10-6 C
d = 0,2 m


a)
[pic] [pic][pic] [pic] [pic] [pic]
q 1 = 3.10-6 Pm[pic] q 2 = -3.10-6
20cm


[pic]

[pic]


[pic]



V = 0


b)
[pic]
[pic]
20 cm 20 cm


q1 = 3.10-6 C q2 = -3.10-6 C
20 cm


[pic]

2º Dos cargas puntuales e iguales de valor 2 (C cada una, se encuentran situadas en el plano XY en los puntos ( 0,5) y (0,-5) , respectivamente, estando las distancias expresadasen metros.
a) ¿En qué punto del plano el campo eléctrico es nulo?
b) ¿Cuál es el trabajo necesario para llevar una carga unidad desde el punto (1,0) al punto (-1,0)?.


DATOS


Q1 = 2.10-6 C ( 0, 5 ) m
Q2 = 2.10-6 C (0, -5) m


a)

Q1-- ( 0, 5 )


en el punto ( 0,0 ) Q2--- ( 0, -5 )
b)3º
a) ¿ Qué diferencia de potencial debe existir entre dos puntos de un campo eléctrico uniforme para que un electrón que se mueva entre ellos, partiendo del reposo, adquiera una velocidad de 106 ms-1 ?. ¿ Cuál será el valor del campo eléctrico , si la distancia entre estos dos puntos es 5 cm ?.

b) ¿ Qué energía cinética posee el electrón después de recorrer 3 cm, desde el reposo ?.Datos: Masa del electrón me= 9,1.10-31 Kg ;Valor absoluto de la carga del electrón e = 1,6.10-19 C.


DATOS


V0 = 0
V = 106 m/s
d = 5 cm = 5.10-2 m

a)

[pic]
A+ B _
5.10-2m
ve

[pic]

b)

[pic] [pic]



PROBLEMAS PROPUESTOS



1ºDeducir la ecuación de dimensiones y las unidadesen el SI de la constante de Permitividad eléctrica en el vacío

SOLUCIÓN : N-1 m2 C2

2º Dos cargas eléctricas puntuales de valor 2 (C y –2 (C, se encuentran situadas en el plano XY, en los puntos (0.3) y (0,-3) respectivamente, estando las distancias expresadas en m.
a)¿ Cuáles son los valores de la intensidad del campo en el punto (0,6) y en el punto (4,0)?
b)¿ Cuál esel trabajo realizado por el campo sobre un protón cuando se desplaza desde el punto (0,6) hasta el punto (4,0 )?.
Datos: Valor absoluto de la carga del electrón e = 1,6.10 - 19 C
Permitividad del vacío ( 0 = 8,85.10 - 12 N-1m-2C2

SOLUCIÓN : [pic]

3º Determinar el valor del campo eléctrico en el punto B del esquema de la siguiente figura. Sabiendo queel ángulo ABC es 300 y que el lado BC mide 3 m

5(C A C -3,6 (C Datos : K = 9.109 N m2 C-2

B


SOLUCIÓN : [pic] = 1,075.103[pic] + 2,975.103 [pic]
4º Una carga eléctrica de 5 (C se encuentra fija en el origen de un sistema de coordenadas. Otra carga de 1(C se acerca desde una distancia de 100 cm a otra situada a 10 cm de la primeracarga. Calcula:
a) El trabajo necesario para realizar este desplazamiento.
b) La fuerza necesaria para mantener la segunda carga en la posición final.


Datos :K = 9.109 N m2 C-2 SOLUCIÓN : a) W =- 0,405 J b) F = 4,5 N

5º En los vértices de un cuadrado de lado 1m se colocan cargas idénticas de valores q 1 = 1; q 2 = 2, q 3 = 3 y
q 4 = 4 microculombios. Halla el valor del...