ejercicios resueltos de campo electrico

Ejercicios resueltos de Campo Eléctrico
1.

Hallar la intensidad del campo eléctrico, en el aire, a una distancia de 30 cm de
la carga q = 5x10-9C. 500 [N/C]

Datos:
q = 5x10-9 C
r = 0,3 m
E=

kq
r2

E=

kq 9 x10 9 x5 x10 −9
⎡N ⎤
=
= 500⎢ ⎥
2
2
r
0,3
⎣C ⎦

2. Hallar la intensidad del campo eléctrico en el aire entre dos cargas puntuales de
20x10-8 y -5x10-8 [C],distantes 10 [cm]. Haga lo mismo considerando que
reemplaza la carga de -5x10-8 por una de 5x10-8 [C]. 9x105 [N/C], 54x104 [N/C]
Parte 1.
R1

R2
E1

+

-

E2

Datos:
q1 = 20x10-8 C
q2 = - 5x10-8 C
R1 = 0,05 m
R2 = 0,05 m
kq1 9 x10 9 x 20 x10 −8
⎡N ⎤
E1 = 2 =
= 720.000 ⎢ ⎥
2
R1
0,05
⎣C ⎦
kq 2 9 x10 9 x(−5 x10 −8 )
⎡N ⎤
E2 = 2 =
= −180.000 ⎢ ⎥
2
R2
0,05
⎣C ⎦
⎡N ⎤
E = E1+ E 2 = 720.000 + − 180.000 = 900.000 ⎢ ⎥
⎣C ⎦
⎡N ⎤
E = 900.000 ⎢ ⎥, hacia la derecha de la figura.
⎣C ⎦

R1

Parte 2.

R2
E1

+
Datos:
q1 = 20x10-8 C
q2 = 5x10-8 C
R1 = 0,05 m
R2 = 0,05 m

+

E2

E1 =

kq1 9 x10 9 x 20 x10 −8
⎡N ⎤
=
= 720.000 ⎢ ⎥
2
2
R1
0,05
⎣C ⎦

E2 =

kq 2 9 x10 9 x5 x10 −8
⎡N ⎤
=
= 180.000⎢ ⎥
2
2
R2
0,05
⎣C ⎦

⎡N ⎤
E = E1 − E 2= 720.000 − 180.000 = 540.000 ⎢ ⎥
⎣C ⎦

Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física

1

⎡N ⎤
E = 540.000 ⎢ ⎥, hacia la derecha
⎣C ⎦
3.
Dos cargas eléctricas de 3 y –8 [µC] están a dos metros. Calcular la intensidad
de campo en el punto medio del trazo que une estas cargas. 9,9x104 [N/C]

Parte 1.
R1

Datos:
q1 = 3x10-6 C
q2 = - 8x10-6 C
R1 = 1 m
R2 = 1 m

+E1 =

E1

-

E2

kq1 9 x10 9 x3 x10 −6
⎡N ⎤
=
= 27.000 ⎢ ⎥
2
2
R1
1
⎣C ⎦

E2 =

R2

kq 2 9 x10 9 x(−8 x10 −6 )
⎡N ⎤
=
= −72.000 ⎢ ⎥
2
2
R2
1
⎣C ⎦

⎡N ⎤
E = E1 + E 2 = 27.000 + − 72.000 = 99.000 ⎢ ⎥
⎣C ⎦
⎡N ⎤
E = 99.000 ⎢ ⎥, hacia la derecha de la figura.
⎣C ⎦

4.

Calcular la intensidad en un punto de un campo eléctrico si al colocar la carga de
48 μC enél, el campo actúa con la fuerza de 1,6 N. (1/3) x105 N/C

Datos:
Q= 48x10-6 C
F = 1,6 N
E=

5.

F
1,6
⎡N ⎤
=
= 33.333⎢ ⎥
−6
Q 48 x10
⎣C ⎦

Calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto situado a 18 km de una
carga de 120 μC.

Datos:
q = 120x10-6 C
R = 18 km = 18.000 m

E=
6.

kq 9 x10 9 x120 x10 −6
⎡N ⎤
=
= 0,0033⎢ ⎥
2
2
R
18.000
⎣C ⎦
Hallar laintensidad del campo eléctrico en un punto del aire situado a 3 cm de
una carga de 5x10-8C. 5x105 N/C

Datos:
q = 5x10-8 C
R = 3 cm = 0,03 m

kq 9 x10 9 x5 x10 −8
⎡N ⎤
= 500.000⎢ ⎥
E= 2 =
2
R
0,3
⎣C ⎦
Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física

2

El campo se dirige hacia fuera de la carga.
7.

Calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto del aire situado a 1mu
(10-9 metros) de un núcleo atómico de helio cuya carga vale 2 electrones.
2,88x109 N/C

Datos:
q = 2e = 2x(-1,6x10-19 C) = -3,2x10-19 C
R = 1 mμ = 10-9 m
kq 9 x10 9 x(−3,2 x10 −19
⎡N ⎤
=
= −2,88 x10 9 ⎢ ⎥
2
−9 2
R
(10 )
⎣C ⎦
Ese campo es dirigido hacia la carga.
E=

8.

Hallar la aceleración de un protón en un campo eléctrico de intensidad 500 N/C.
¿Cuántas veces estaaceleración es mayor que la debida a la gravedad? 4,8x1010
m/s2, 4,9x109 (Recuerde que F = ma, masa del protón 1,67x10-27 kg)

Datos:
q = 1,6x10-19 C
E = 500 N/C
g = 9,8 m/s2
m = 1,67x10-27 kg
F = qE
ma = qE
a=

qE 1,6 x10 −19 x500
m
=
= 4,79 x1010 2
− 27
m
1,67 x10
s

a 4,79 x1010
=
= 4,88 x10 9
g
9,8
a = 4,88 x10 9 g
9.

En un punto P del espacio existe un campo eléctricoE de 5x104 N/C, dirigido
hacia la derecha. a) Si una carga positiva de 1,5 µC, se coloca en P, ¿cuál será el
valor de la fuerza eléctrica que actúa sobre ella?, ¿en qué sentido se moverá la
carga?, b) responda las pregunta (a) suponiendo que la carga es negativa. 7,5x102
N; 7,5x10-2N

+
Datos:
q = 1,5μC = 1,5x10-6 C
E = 5x104 N/C

E
F

F = qE = 1,5 x10 −6 x5 x10 4 = 0,075[N ]...