GUA DE EJERCICIOS-1

GUA DE EJERCICIOS-1

ELECTRICIDAD APLICADA I

LEY DE COULOMB

rea de EE

GUA DE EJERCICIOS N 1 Ley de Coulomb, intensidad de campo elctrico

1)Sean dos cargas puntuales Q1 y Q2 separadas una distancia d = 12 cm. Los valores de las cargas son Q1 = 3C y Q2 = 1,5C. Determine:

a) La magnitud de la fuerza elctrica que acta sobre cada carga.b) Dibuje las fuerzas elctricas sobre cada carga..

Q 1Q 2

12 cm

2)Calcule la magnitud de la fuerza de atraccin entre un electrn y un protn separados una distancia de , como lo estn en el tomo de hidrgeno.

3) Dos cargas puntuales de 4 C cada una estn alineadas en forma vertical. Determine:

a) La distancia de separacin entre cargas para que la fuerza elctrica que experimenten valga 5N.

4)Si en la situacin anterior una de las cargas incrementa su valor al doble determinela fuerza que experimentan las cargas.

5) Dos electrones (Q = -1,6x1019 C) se disponen en la cercana de una partcula alfa con carga + 2Q, tal como indica la figura. Suponga que la distancia de un electrn a la partcula alfa es d = 1x 1010 m. Determine:a)La magnitud de la fuerza sobre uno de los electrones b)La magnitud de la fuerza sobre la partcula alfac)Dibuje las fuerzas que actan sobre cada partcula.

+ 2Q- Q- Q

dd

6)Tres partculas cargadas con carga 3C se colocan a lo largo de una recta horizontal a intervalos de 0,5 m. Determine: a)La magnitud de la fuerza que acta sobre la partcula central. b)La magnitud de la fuerza que acta sobre cada una de las partculas de los extremos.

7) Dos partculas cargadas una carga Q1 = 3 C y la otra con carga Q2 = 4 C se disponen en forma horizontal separadas una distancia d = 0,3 m. Determine la posicin de una tercera carga Q3 para que no experimente ninguna fuerza elctrica.

8) En un sistema se ubican tres partculas cargadas cuyas coordenadas se indican en la figura. Los valores de las cargas son: Q1 = 1 C; Q2 = + 2 C; Q3 = +4 C. Determine la magnitud de la fuerza elctrica neta que acta sobre la carga Q2.

(0,4)Q1

Q2Q3

(0,0)(3,0)

9). El ncleo del tomo de helio tiene una carga + 2e y el del nen de + 10e, siendo e = 1,60 x 10-19 C. Hallar la fuerza de repulsin entre ambos ncleos situados en el vaco y a una distancia de 3 milimicras. (1 milimicra = 1 m. = 10-9 m).Solucin

10) El tomo normal de hidrgeno tiene un protn en su ncleo y un electrn en su rbita;

cada una de estas partculas elementales posee una carga de mdulo . Suponiendo que la rbita que recorre el electrn es circular y que la distancia entre ambas partculas es 5,3 x 10-11 m. Hallar: a) la fuerza elctrica de atraccin entre el protn y el electrn.

Solucin 8,2 x 10-8 N

11) Tres cargas puntuales, de + 2, + 3 y + 4 C, estn situadas en los vrtices del tringulo equiltero ABP, que tiene l0 cm de lado. Hallar la fuerza de A a P y la fuerza de B a P.

Solucin Fuerza debida a + 2C = 7,2 N, repulsin Fuerza debida a + 3 C = 10,8 N, repulsin

12). Hallar: a) la intensidad del campo elctrico E, en el aire, a una distancia de 30 cm de la carga q1 = 5 x 10-9 C, b) la fuerza F que acta sobre una carga q2 = 4 x 10-10 C situada a 30 cm de q1.Solucin a) E = 5 x 102 N/C b) F = 2 x 10-7 N

13). Hallar: a) la intensidad del campo elctrico en el aire entre dos cargas puntuales de + 20 x 10-8 y - 5 x 10-8 C, distantes 10 cm. Calcular seguidamente la fuerza que acta sobre una carga de + 4 x 10-8 C, situada en el punto medio del segmento que une las cargas dadas. b) Si en lugar de la carga de - 5 x 10-8 C se coloca otra de + 5 x 10-8 C, calcular la intensidad del campo y la fuerza resultante sobre la carga de + 4 x 10-8 C.Solucin a) E = 9 x 105 N/C, hacia la derecha F = 3,6 x 10-2 N, hacia la derecha b) E = 54 x 104 N/C, hacia la derecha. F = 2,2 x 10-2 N, hacia la derecha