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Respuesta:
Problemas de intensidad del campo eléctrico:
Ley de Coulomb. Las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
1. Dos cargas iguales se colocan a 3 cm de distancia en el vacío. Si la fuerza que experimentan es 250 N, ¿Cuál es el valor de Q?
r = 3 cm = 0,03 m
F = 360 N
K = 9*10∧9 Nm² /C²
F = K *q1*q2 /r²
Como en el problema se indica que q1 = q2 entonces:
q = √F*r² / K
q = √360 N * (0,03 m)² / 9*10∧9 Nm² /C²
q = √0,324 N *m² / 9*10∧9 Nm² /C²
q = 6000 C
2. Dos cargas q1= 5uC y q2=3uC que se encuentran separadas por una distancia d=1m se atraen con una fuerza F. Si se aumenta la distancia entre ellas a 3d , la fuerza entre ellas pasa a ser.
La Fuerza ejercida entre las cargas:
F = Ke (q1 * q2)/r²
Si ahora se aumenta distancia a 3d:
F=ke q1.q2/(3r)²= ke q1.q2/9d²
Quiere decir que la fuerza se reduce nueve veces respecto a la original, o sea F/9.
3. Sobre una línea recta se colocan 3 cargas eléctricas positivas iguales Q1, Q2 y Q3 de 2 x10 – 6 Coulomb, separadas entre ellas por una distancia de 30 centímetros. Determinar el valor de la fuerza con que actúa la carga Q3 sobre la carga Q1
r = 30 cm = 0,3 m
q = 2 * 10⁻⁶ C
Ke: Constante de Proporcionalidad Coulomb (≈ 9 x 10⁹ Nm²/C²)
La Fuerza ejercida entre las cargas:
F = Ke (q1 x q3)/r²
La carga q1 y la carga q3 están separadas 60 centímetros, entonces la fuerza entre estas cargas es:
F = 9 * 10⁹ Nm²/C² (2* 10⁻⁶ C)(2 x 10⁻⁶ C)/(0,6 m)²
F = 9 * 10⁹ Nm²/C² (4 * 10⁻¹² C²)/0,36 m²
F= (0,036/0,36) N
F = 0,1 Newton
4. Una carga de prueba de 3,7x10 ⁻⁵ C recibe en un punto de un campo eléctrico una fuerza de atracción de 4x10 ³ N. Calcular el valor de la intensidad del campo eléctrico en ese punto.
E = F/q
E = 4*10³N/3,7*10⁻⁵C
E = 0,010N/C
5. Calcula la intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual de 12 μC en un punto P situado a 2 dm de la carga en el vacío. ¿Qué fuerza actuaría sobre una carga de 2 μC situada en el punto P?
La Intensidad o Magnitud de Campo Eléctrico (E) :
E = Ke (q/r2)
Para una carga puntual de 12 μC, a una distancia de 2 decímetros en el vacío, se tiene:
q = 12 10⁻⁶ C
r = 20 cm = 0,2 m
E = 9 * 10⁹ Nm²/C² (12 * 10⁻⁶ C)/(0,2 m)²
E= 9* 10⁹ Nm²/C² (12* 10⁻⁶ C)/0,04 m²
E= 2.700.000 N/C
Explicación: