En las esquinas de un cuadrado de lado a,existen cuatro partículas cargadas. Determine (a) el campo electrico en la ubicacion de la carga q y (b) la fuerza electrica total ejercida sobre q.
Respuestas
El valor de la fuerza electrica en la carga q en el cuadrado es
Ft = 5.3227 *10¹⁰q/a² N
Explicación:
Ecuacion para determinar fuerza electrica entre cargas
F = kq1q2/d²
- k = 9*10⁹Nm²/C²
2q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (2q * q)/a²
F = 1.8*10¹⁰q/a² N +i
3q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (3q * q)/(a√2)²
F = 1.35*10¹⁰q/a² N
Fx = Fy = 1.35*10¹⁰q/a² N √2/2 = 9545941546 q/a² N (i + j)
4q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (4q * q)/a²
F = 3.6*10¹⁰q/a² N +j
Fuerza total el q
Fx = 2.75459*10¹⁰q/a² N +i
Fy = 4.5545 *10¹⁰q/a² N +j
Ft = √Fx²+Fy²
Ft = 5.3227 *10¹⁰q/a² N
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El campo eléctrico en la carga q es de E = 5.3227 *10¹⁰/a² N
La fuerza ejercida sobre la carga q es de Ft = 5.3227 *10¹⁰q/a² N
Para determinar la fuerza entre cargas debemos usar la siguiente ecuacion:
F = kq1q2/d²
Donde k es una constate de valor k = 9*10⁹Nm²/C
Determinamos la interacción entre cargas hacia la carga de análisis "carga q"
de 2q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (2q * q)/a²
F = 1.8*10¹⁰q/a² N +i
de 3q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (3q * q)/(a√2)²
F = 1.35*10¹⁰q/a² N
Fx = Fy = 1.35*10¹⁰q/a² N √2/2
Fx = Fy = 9545941546 q/a² N (i + j)
de 4q - q
F = 9*10⁹Nm²/C² (4q * q)/a²
F = 3.6*10¹⁰q/a² N +j
La fuerza resultante es la sumatoria de las fuerzas en ambos ejes
- Fy = 4.5545 *10¹⁰q/a² N +j
- Fx = 2.75459*10¹⁰q/a² N +i
El modulo de la fuerza lo determinamos por:
Ft = √Fx²+Fy²
- Ft = 5.3227 *10¹⁰q/a² N
El campo eléctrico viene dado por
E = F/q
E = 5.3227 *10¹⁰q/a² N/q
E = 5.3227 *10¹⁰/a² N
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