¿Cual es el valor del campo electrónico en un punto del espacio donde se sitúa una particula eléctricamente cargada q = 10µC que recibe una fuerza eléctrica de módulo 10,5x10—²N?
necesito ayuda pq de vdd no entiendo y es un test so necesito pasarlo...
Respuestas
De forma alternativa, podemos aplicar el principio de conservación de la energía, ya que el campo eléctrico es conservativo
La energía potencial q(V'-V) se transforma en energía cinética. Siendo V'-V la diferencia de potencial existente entre dos puntos distantes x. En un campo eléctrico uniforme V'-V=Ex.
El generador de Van de Graaff se emplea para acelerar partículas. En el terminal esférico del generador se producen iones positivos que son acelerados a lo largo de un tubo en el que se ha hecho el vacío, por la diferencia de potencial existente entre la esfera cargada y tierra.
Movimiento en un campo magnético
Una partícula que se mueve en un campo magnético experimenta una fuerza Fm=q·v´B. El resultado de un producto vectorial es un vector de
módulo igual al producto de los módulos por el seno del ángulo comprendido qvB senq
dirección perpendicular al plano formado por los vectores velocidad v y campo B.
y el sentido se obtiene por la denominada regla del sacacorchos. Si la carga es positiva el sentido es el del producto vectorial v´B, como en la figura izquierda. Si la carga es negativa el sentido de la fuerza es contrario al del producto vectorial v´B, figura de la derecha
ESPEC_2.gif (2586 bytes) mov_2.gif (2728 bytes)
Una partícula cargada describe órbita circular en un campo magnético uniforme. El radio de dicha órbita, se obtiene a partir de la ecuación de la dinámica del movimiento circular uniforme: fuerza igual a masa por aceleración normal.
Estudiaremos en esta página y las que siguen, varias situaciones en las que una partícula cargada positiva o negativa se mueve en una región donde existe un campo eléctrico, un campo magnético, o un campo eléctrico y magnéticos cruzados (perpendiculares entre sí).
Movimiento en un campo eléctrico y magnéticos cruzados
En este apartado, vamos a practicar con las fuerzas que ejercen un campo magnético y un campo eléctrico sobre partículas cargadas en movimiento.
El campo eléctrico está creado por las dos placas de un condensador plano-paralelo que distan d y tienen una longitud L, su sentido es de la placa positiva (color rojo) a la negativa (color azul).
El campo magnético es perpendicular al plano de la página, es positivo cuando apunta hacia dentro (color azul claro) y es negativo cuando apunta hacia fuera (color rosa).
Desviación nula de la partícula
Una carga eléctrica se mueve con velocidad v0 desconocida a lo largo del eje horizontal X. Buscaremos las intensidades y los sentidos de los campos eléctrico y magnético que hacen que la partícula se mueva a lo largo del eje X sin desviarse.
El campo eléctrico ejerce una fuerza Fe=q·E
El campo magnético ejerce una fuerza Fm=q·v´B.
Las partículas no se desvían si ambas fuerzas son iguales y de sentido contrario.
Por tanto, no se desviarán aquellas partículas cuya velocidad sea igual cociente E/B.
En la figura, se muestran algunas configuraciones del campo eléctrico y magnético sobre cargas positivas o negativas que producen fuerzas en sentido contrario.
Movimiento bajo la acción del campo eléctrico
Cuando eliminamos el campo magnético, la partícula está bajo la acción de la fuerza eléctrica en la región del condensador. Como la fuerza eléctrica constante tiene dirección del eje Y, y la partícula se mueve inicialmente a lo largo del eje X, las ecuaciones del movimiento de la partícula serán semejantes a las del tiro parabólico (movimiento bajo la aceleración constante de la gravedad)
Si L es la longitud del condensador, la desviación vertical y de la partícula al salir de sus placas será
Puede ocurrir que la partícula choque con las placas del condensador. La posición x de impacto se calcula poniendo y=d/2, siendo d la distancia entre las placas del condensador.
Movimiento bajo la acción de un campo magnético
En esta región, la partícula experimenta una fuerza debida al campo magnético, cuya dirección y sentido viene dada por el producto vectorial Fm=q·v´B, y cuyo módulo es Fm=q·vB.
Aplicando la ecuación de la dinámica del movimiento circular uniforme, calculamos el radio de la circunferencia que describe.
La partícula cargada describe un arco de una circunferencia hasta que choca con alguna de las placas del condensador.
Si d es la separación entre las placas. El punto de impacto x, tal como se aprecia en la figura, se calcula del siguiente modo
r-d/2=r·cosθ
x=r·senθ
Si el radio r es suficientemente grande, la partícula saldría entre las placas del condensador. Su desviación y se calcularía del siguiente modo
y=r- r·cosθ
L=r·senθ