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Páginas: 7 (1519 palabras) Publicado: 11 de abril de 2013
"Las fuerzas que se ejercen entre dos cargas eléctricas son directamente proporcional a sus cantidades de electricidad e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa".

F=(k)qq1/r2

k = 9 x 109 Nm2/C2
q q1 = cargas del electrón (C)
r2 = distancia al cuadrado (m2)
F = fuerza (N)

EJEMPLO DE APLICACIÓN DE LEY DE COULOMB

Se tienen dos esferas cargadaseléctricamente con 4x10-8 C y 2.3x10-7 C respectivamente y están separadas 35 cm en el aire. Calcular la fuerza eléctrica de atracción entre ellas.

F =( k)qq1/r2

F= 9 x 109 Nm2/C2 (4x10-8 C )(2.3x10-7C)/(0.35 m)2

F = 6.85375x10-2 N
LEY DE COULOMB
Una carga puntual es un cuerpo cargado cuyo tamaño es despreciable en comparación con la distancia que hay entre él y otros cuerpos. En el sistemainternacional (SI), la unidad de carga es el Coulomb. En la figura (1), se indican dos cargas puntuales que ejercen fuerzas electrostáticas entre ellas.
 
La notación  F12 (figura 1) significa la fuerza ejercida por la carga q1 sobre la carga q2, la cual puede ser atractiva ( cuando las cargas son de signo opuesto) o repulsiva (cuando las cargas son del mismo signo),como se indica con las flechas.La magnitud de la fuerza electrostática  entre dos cargas punto separadas la distancia r está dada por la ley de Coulomb
,
donde,

es una constante de proporcionalidad y tiene el valor

La constante

se llama constante de permitividad.
Vectorialmente:

donde   r va de q1 a q2.

También:

Es cierto que 

, luego la ley de Coulomb satisface la tercera ley de Newton.
Lafuerza   F12 es un vector. Si hay N cargas puntuales, la fuerza electrostática total,   F1 , ejercida sobre q1 por todas las otras N-1 cargas, está dada por la suma vectorial:

Ver figura 3, donde  se muestra la fuerza total sobre la carga 1 debido a las demás.


 
 

Un electrón es lanzado con una velocidad de 2.106 m/s paralelamente a las líneas de un campo eléctrico uniforme de 5000 V/m.Determinar:
a) La distancia que ha recorrido el electrón cuando su velocidad se ha reducido a 0'5.106 m/s
b) La variación de  energía potencial que ha experimentado en ese recorrido.
Solución:
Al tener el electrón carga negativa se ve sometido a una fuerza opuesta al campo eléctrico que le va frenando:
m . a = q . E            a = q . E / m
a = 1'6.10-19 . 5000 / 9'1.10-31 = 8'79.1014 m/s2 
Al serla aceleración constante, las ecuaciones del movimiento son:
v = vo - a . t          t = (vo - v) / a = ( 2.106 - 0'5.106 ) / 8'79.1014 = 1'7.10-9 s
e = vo . t  - a . t2 /2 = 2.106 . 1'7.10-9 - 8'79.1014 . (1'7.10-9 )2 / 2 = 0'0021 m
La diferencia de potencial entre dos puntos de un campo uniforme es:
VA - VB = E . d = 5000 . 0'0021 = 10'5 Voltios
La variación de energía potencial será:EpA - EpB = q . (VA - VB ) = - 1'6 . 10-19 . 10'5 = - 1'68.10-18 Julios
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P.A.U. Madrid Junio 2000
Dos cargas puntuales e iguales de valor 2 mC cada una, se encuentran situadas en el plano XY en los puntos (0,5) y (0,-5), respectivamente, estando las distancias expresadas en metros.
a) ¿En qué punto del plano el campo eléctrico es nulo?
b) ¿Cuál es eltrabajo necesario para llevar una carga unidad desde el punto (l,O) al punto (-1,0)?
Solución:
 
La suma de dos vectores da nulo si tienen el mismo modulo y forman entre sí 180º. En los puntos situados fuera del segmento que une las cargas, segmento AB, el campo no puede anularse pues los campos forman ángulos distintos de 180 º. Sólo puede anularse en el segmento AB.
Como las cargas son iguales, yel campo depende de la distancia del punto a la carga, para que los dos campos sean iguales y opuestos sólo puede suceder en el punto medio del segmento, en este caso el origen de coordenadas (0,0). Si se desea comprobar analíticamente, consideremos un punto genérico del segmento de coordenadas (x,0) y determinemos x para que el campo sea nulo:
Campo creado en P por la carga situada en...
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