PROBLEMAS CAMPO ELÉCTRICO (12/13)

1- Considera as cargas puntuais q1 = 100 C; q2 = 50 C; q3 = 100 C, situadas nos puntos A (3,0), B (3,0) e C (0,2) respectivamente. Sabendo que as coordenadas están expresadas en metros, calcula: O vector intensidade de campo no punto (0,0). O potencial eléctrico no punto (0,0). O traballo realizado polo campo para levar unha carga de 1 C dende o infinito ata o punto (0,0).Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

2- Dúas placas paralelas horizontais están igualmente cargadas, con distinta polaridade, a diferencia de potencial entre as dúas placas é de 6000 V. e a distancia entre elas é de 3 cm. Determina a intensidade do campo eléctrico entre elas. Se introducimos entre ámbalas dúas unha esfera cunha carga de 2,5 10 7 C que colga verticalmente dun fío, determina a masa da esfera se a tensión do fío é nula. Se invertesemos a polaridade das placas ¿Cal será o valor da tensión do fío?

3- Dúas esferas conductoras illadas e suficientemente afastadas entre si, de 10 e 6 cm. de radio, están cargadas cunha carga de 5 10 8 C, cada unha. As esferas póñense en contacto mediante un fío conductor e alcánzase a situación de equilibrio. Calcula o potencial o que se atopan as esferas antes de poñelas en contacto. Determina a carga de cada esfera cando se alcanza o equilibrio e o potencial final.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

4- Tres cargas positivas de 5 nC, cada unha delas, atópanse nos vértices dun triangulo equilátero de 12 cm. de lado. Calcula o campo eléctrico no punto medio da base do triangulo. Determina o potencial eléctrico nese mesmo punto. Calcula o punto no que o campo eléctrico é cero.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

5- Tres cargas positivas e iguais, de valor 2 C, atópanse situadas nos tres vértices dun cadrado de 10 cm. de lado. Calcula o campo eléctrico no centro do cadrado. Os potenciais nos puntos medios dos lados que unen as cargas. O traballo realizado para trasladar unha carga de 4 C, entre os devanditos puntos.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

6- Unha partícula de 1 g de masa, cargada positivamente, móvese no seo dun campo eléctrico uniforme E = 1 10 4 N/C, cuxas liñas de campo son perpendiculares ao chan. Inicialmente a partícula está en repouso e a unha altura de 5 m. do chan, se deixamos libre a partícula toca chan cunha velocidade de 20 m/s. Determina o sentido das liñas do campo eléctrico e a carga da partícula.Dato: g = 9,8 m/s2

7- Dúas cargas puntuais de 2 nC e 1 nC están fixas e separadas unha distancia de 8 cm. Calcula o campo eléctrico no punto medio entre as cargas (T). O potencial eléctrico nos puntos T e S, sabendo que S atopase na perpendicular do punto T e separado 4 cm. del. Determina o traballo necesario para trasladar unha carga de 3 nC dende S ata T.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2 GRÁFICA:

8- Tres pequenas esferas conductoras A, B, e C todas teñen igual radio e as súas cargas son 1 C, 4 C, e 7 C, respectivamente, dispóñense horizontalmente; as esferas A e B están fixas a unha distancia de 60 cm. entre si, mentres que C pode desprazarse libremente o longo da recta que une A e B. Calcula a posición de equilibrio da esfera C. Se cunhas pinzas se poñen en contacto a esfera C coa A, deixándoa posteriormente libre, ¿Cal será a nova posición de equilibrio da esfera C? Representa graficamente as situacións.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

9- Nunha rexión do espazo existe un campo eléctrico uniforme de = 1 10 3 N/C. Un protón penetra na devandita

rexión cunha velocidade de = 110 5 m/s. Calcula a súa posición 1 s despois de penetrar na rexión, e a súa velocidade nese instante.Datos: Carga protón =1,60 10 19 C.; Masa protón =1,67 10 27 kg.

10- Dos partículas de carga +1 C e −1 C atópanse situadas nos puntos do plano XY de coordenadas (−1,0) e (1,0), respectivamente, sabendo que as coordenadas están expresada sen metros, calcula: a) O campo e o potencial eléctrico no punto (3,0). b) O campo eléctrico no punto (0,3).Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

11- Colocamos tres cargas iguais de 2 C, nos puntos (1,0), (−1,0), e (0,1) m. Calcula: a) O valor do campo eléctrico no punto P (0,0). b) O traballo necesario para trasladar unha carga eléctrica de 1C dende o punto P (0,0) ata R (0,−1) m.Dato: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2

12- Dúas cargas fixas Q1=+12,5 nC e Q2=−2,7 nC atópanse nos puntos do plano XY de coordenadas (2,0) e (−2,0), respectivamente. Se as coordenadas se expresan en metros, calcula: a) O potencial e o campo eléctrico creado por Q1

e Q2 no punto A (−2,3). b) A aceleración que experimenta un ión de carga negativa igual a −2∙e cando se atopa en A.Datos: K = 9 ∙ 10 9 Nm 2C 2 Carga do electrón: e=1,6∙10 – 19 C Masa do ión: M=3,15∙10 – 26 kg

T

ST Q2 Q1