cargas electricas ejemplos

Ejemplo 1:
Dos cargas puntuales q1= 5.10-5 C y q2 desconocida se encuentran separadas a 0,3 m y se repelen con una fuerza de 2 N. Calcular el valor de q2
Solución:
Planteamos la ley de Coulomb parael cálculo del módulo de la fuerza y despejamos q2

Ejemplo 2:
Tres cargas eléctricas puntuales están ubicadas en el vacío como indica la figura, siendo q1 = 4.10-5 C; q2 = 8.10-5 C y q3= 10-5 C.Calcular la fuerza resultante que actúan sobre la carga tres.

Solución:
Primero hacemos un diagrama de las fuerzas que actúan sobre q3 y calculamos sus valores:
 


Por lo tanto:

 
Aplicaciones de laley de Gauss:
Conductor recto infinito:
Podemos aplicar la ley para calcular el campo eléctrico generado por un alambre infinito cargado.
Supongamos que tenemos en el espacio un alambre infinito cargadoy deseamos calcular el campo eléctrico que produce a una distancia r del mismo. Para esto colocamos una superficie cilíndrica cerrada de longitud l y radio r, concéntrica con el conductor de maneraque solo habrá flujo a través de la superficie cilíndrica propiamente dicha ya que las tapas no son atravesadas por ninguna línea de fuerza.
En la figura se indica el alambre infinito cargado con unacarga genérica Q y rodeado por la superficie. Obsérvese que para cada elemento de superficie S el campo eléctrico es paralelo y además es constante sobre toda la superficie.

Aplicando la ley de Gausssabemos que:

El flujo a través de la superficie cilíndrica puede calcularse como el producto del módulo del campo eléctrico, que es constante, y la medida de la superficie.

Si igualamos lasecuaciones y despejamos el módulo del campo eléctrico nos queda:

Definiremos una magnitud denominada densidad lineal de carga que indicará la carga por unidad de longitud de la siguiente manera:

Por lotanto nos queda:
 

 
En el caso de un alambre recto de longitud infinita el campo eléctrico disminuye en forma inversamente proporcional a la distancia que lo separa del punto donde se desea calcular...