Campo eléctrico

1-Una carga de 2 MC colocad en un punto P en un campo eléctrico experimenta una fuerza descendente de 8x10-4 ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en ese punto?

E= Fq =

8 x10−4N2x 10−6C

E= 400N / C

2-En un punto determinado, la intensidad del campo eléctrico es de 40N/C en dirección al este. Una carga desconocida recibe una fuerza hacia el oeste de 5x10-5N. ¿Cuál es la naturaleza y la magnitud de la carga? Si la fuerza sobre la carga es opuesta al campo E, debe ser una carga negativa.

E= Fq ; q=

FE = −5x 10

−5

40N /C

q= 1.25 MC

3-¿A qué distancia de una carga puntual de 90 nC, la intensidad de campo eléctrico será de 500 N/C?

E= kQ

r 2

r= √ kQE = √ (9 X 109 N . M2

C2)(90 x10−9)

500N /C

r= 1.27m

4- Se ha determinado la intensidad del campo eléctrico en un punto del espacio es de 5x105 N/C, en dirección al oeste. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza sobre una carga de -4MC colocada en ese punto? Considere al este positivo.

F= qE = (-4 MC)(-5x105 N/C)

F= 2.00 N, Este

5-La intensidad del campo eléctrico producido por una carga de 7 MC en un punto determinado es de 5x105 N/C. ¿A que distancia del punto considerado se encuentra la carga?

E= kq

r2 ; r= √ kqE

r= √¿¿¿

r= 0.35m

Potencial eléctrico

1- ¿A qué distancia de una carga de -7 MC otra carga de -3 nC tendrá una energía potencial de 60 mJ? ¿Qué fuerza inicial experimentará la carga de -3nC?

E.P= kQqr ; r=

kQqp . E

= (9 x 109N . m2

C2 )(−7 x 10−6C)(−3 x10−6C )

0.060J

r= 3.15 mm

F= kQq

r 2

=(9 x109 N .m2

C2)¿¿

F= 19.0 N

2-Una carga de 6 MC se encuentra a 30 mm de otra carga de 16 MC. ¿Cuál es la energía potencial del sistema?

E.P= kQqr

= (9 x 109 N .m

2

C2)(6 x10−6)(16 x 10−16C )

0.030m

E.P= 28.8 J

3- una carga de -3μC se coloca a 6mm de una carga de -9μC ¿Cuál es la energía potencial?

E.P= kQqr

= (9 x 109 N .m

2

C2)(−3x 10−6C)(−9x 10−6C)

0.006m

E.P= +40.5J

4- ¿a qué distancia de una carga de -7nC se debe colocar una carga de -12nC para que la energía potencial sea de 9x10-5 J?

E.P= kQqr ; r=

kQqE .P

= (9 x 109 N .m

2

C2)(−7 x10−6C)(−12x10−9C)

9 x10−5 J

r= 8.40m

5- a que distancia de una carga de 9nC existirá un potencial de 4x102V

V=kqr ; r=

kqv

= ¿¿

r= 202.5x10-3m

Ley de Kirchoff

1-El tercer carril (portador de corriente) de una via de metro está hecho de acero y tiene un área de sección transversal de aproximadamente 55 cm2 ¿Cuál es la resistencia de 10 km de esta via? (Usa ρ para el hierro.)

R = ρ. LA

ρ del hierro es 10x10-8 Ωm

R= p. LA = R= 10.10-8 . 10.10

3

0.0055 = 0.18 Ω

2-Una barra de carbono de radio 0’1 mm se utiliza para construir una resistencia. La resistividad de este material es 3’5 10-5 Ωm. ¿Qué longitud de la barra de carbono se necesita para obtener una resistencia de 10 Ω?

r = 0’1 mm ρ = 3’5 10-5 Ωm

R = 10 Ω.

R = ρ LA ; l= A

Rρ I= A

Rρ = π . (0.1 x10-3)2

10

3.5x 10−5 = 8.975 mm