Cargas estaticas

11) Cuatro cargas q idénticas se encuentran colocadas en las esquinas de un cuadrado de 20 cm
de lado. Encuentre la fuerza total ejercida sobre una de las cargas cuando: a) q = +10 μc ; b)
q = −5μc

a) q = +10 × 10 −6 c

F12 = F14 =

k ⋅ q2
r2

=

⇒ F12 = F14 = 9 × 10
F12 = F14 = 22,5N
F13 = 9 × 10

9

Nm 2
c2

9

Nm 2
c2

(10 × 10 )
⋅

−6 2

⋅ c2

(0,2)2 ⋅ m 2(10 × 10 )
⋅

−6 2

⋅ c2

0,08m 2

F13 = 11,25N
Fy = Fx = 22,5N + 11,25N ⋅ cos 45 º
Fx = Fy = 30,45N
F = Fx 2 + Fy 2 = 2 ⋅ (30,45 ) ⇒ F = 43N en dirección diagonal.
2

b) q = −5 × 10−6 c
F12 = F14 = 9 × 10 9
F13 = 9 × 10

9

Nm 2
c2

Nm 2
c2

⋅

(5 × 10 )

−6 2

⋅ c2

(0,2)2 m 2

(5 × 10 )
⋅

−6 2

0,08m 2

⋅ c2

= 5,625N

= 2,8125N

Fx = Fy =5,625 + 2,8125 ⋅ cos 45 º = 7,61
F = Fx 2 + Fy 2 = 2 ⋅ (7,61)2 = 10,8N en dirección diagonal

14) En las esquinas de un cuadrado de 30 cm de lado se colocan cuatro cargas de 10 μc . Dos de
ella sonnegativas y se ubican diagonalmente opuestas. Las otras dos son positivas. a) Encuentre
la fuerza resultante sobre una de las cargas positivas. b) ¿Cuánto vale el campo eléctrico en el
centro delcuadrado?
9,15N dirección diagonal (o 135º con +x) b) 0

F21 = F23

Kq 2
r2

= 9 × 10 9

diagonal = r24 =
F24 = 9 × 10

9

Nm 2
c2

⋅

(10 × 10 )⋅ c
−6

(0,3)2 m 2

(0,3)2 +(0,3)2

Nm 2
c2

2

= 10N

= 0,18

(10 × 10 ) ⋅ c
⋅
( 0,18 )
−6 2

2

2

= 5N

Fx = −F21 + F24 ⋅ cos 45º = −10 + 5N ⋅ cos 45º ⇒ Fx = −6,46N
Fy = −F23 + F24 ⋅ sen45º = −10 + 5N ⋅sen45º ⇒ Fy = −6,46N
F = Fx 2 + Fy 2 = 2 ⋅ (6,46 ) ⇒ F = 9,14N a 225 º según semieje + x.
2

b) E = 0
16) Tres cargas q1 = 14nc ; q 2 = 20nc y q 3 = 30nc se encuentran ubicadas en el plano xy enlos
puntos de coordenadas (2 cm, 0) ; (0, 3 cm) y (4 cm, 3cm) respectivamente. Encuentre el campo
eléctrico (magnitud y dirección) en los puntos: a) (4 cm, 0) ; b) (0, 0) ; c) (4 cm, - 3 cm) y d)...