miércoles, 28 de noviembre de 2012

3. La intensidad del campo eléctrico es una cantidad vectorial que posee magnitud, dirección y sentido ¿Cómo se puede saber su dirección?



La dirección de un campo elestrico depende del tipo de carga que lo produce. Si Q es positiva, la dirección del campo es alejándose de Q, si Q es negativa, la dirección es hacia Q.
Cuando mas de dos cargas contribuyen al campo eléctrico, el valor de la intensidad del campo resultante es la suma vectorial de las intensidades de cada carga.

Ejemplos:

1.- ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico de una carga de -20 µC a mas distancia de 1.5 m?
 

En la solución de estos problemas, deberás considerar el signo positivo o negativo de la carga Q solo para saber la dirección del campo eléctrico.



DATOS
FORMULA
SUSTITUCION Y RESULTADO
E = ?

E= (9x10⁹NM²/C²) (20x10⁻⁶C) /1.5 m)²
Q= -20µC = -20x10⁻⁶C
E= kQ/r²
E= 4.05x10⁵ N/C hacia Q
r= 1.5 m


 

2.- Dos cargas puntuales, q₁ = -2 µC y q₂ = 4 µC, están separadas por una distancia de 30 cm. Determina el campo eléctrico en el punto medio entre las dos cargas. 


 

Solución: 

     A) Se convierten los valores de las cargas a coulombs y la distancia a metros:
q₁= -2µC = -2x10⁻⁵C
q₂= 4µC = 4x10⁻⁶C
r = 30 cm = 0.30 m

     B) Se obtiene la intensidad del campo eléctrico (E) para cada una de las cargas utilizando la siguiente formula:



     C)  Se obtiene la intensidad del campo eléctrico (E) debido a q₁ :
E = (9x10⁹ Nm²/C²) (2x10⁻⁶C) / (0.15 m )²
E = 405 N/C hacia la carga.

     D) Se obtiene la intensidad del campo eléctrico (E) debido a q₂:
E = (9x10⁹ Nm²/C²) ( 4 x10⁻⁶ C} / (0.15 m ) ²
E = 810 N/C alejándose de la carga

    E) Se calcula la intensidad del campo resultante llevando a cabo una suma vectorial y no algebraica. Se consideran las intensidades del campo eléctrico debido a q₁ y q₂ negativas porque la dirección de ambas es hacia la izquierda:

E resultante = -405 N/C + (-810 N/C)
E resultante = -1215 N/C. El signo negatico indica que la dirección de la intensidad del campo es hacia la izquierda.

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