Ejercicios de Física y Química

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Campo en un punto creado por una esfera cargada 0001

Una esfera cuyo diámetro es de 20 pulgadas está electrizada con una carga de 7 microculombios distribuida uniformemente en una superficie. ¿Cuál es el valor de la intensidad del campo eléctrico que crea a 0,082 cm de la superficie de la esfera?


SOLUCIÓN:

La intensidad del campo eléctrico creado por una carga puntual puede ser calculada a partir de la expresión:

E = K\cdot \frac{Q}{d^2}


Solo tenemos que tener en cuenta que la distancia que vamos a considerar es la suma del radio (la mitad del diámetro, 10 pulgadas) de la esfera cargada más la distancia hasta la superficie de ella. Eso sí, habrá que hacer un cambio de unidades previamente:
10\ in\cdot \frac{1\ m}{39,37\ in} = 0,254\ m
0,082\ cm\cdot \frac{1\ m}{100\ cm} = 8,2\cdot 10^{-4}\ m
7\mu C\cdot \frac{10^{-6}\ C}{1\mu C} = 7\cdot 10^{-6}\ C
Ahora hacemos el cálculo de la intensidad del campo eléctrico:

E = 9\cdot 10^9\frac{N\cdot m^2}{C^2}\cdot \frac{7\cdot 10^{-6}\ C}{2,55^2\ m^2} = \bf 9,69\cdot 10^3\frac{N}{C}

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