En la figura tenemos un condensador de placas plano-paralelas con una densidad de carga superficial . Entre las placas hay dos partículas cargadas, de masa m y con cargas +q y –q, suspendidas de sendos hilos de longitud l sujetos a las placas a la misma altura, formando ángulos de .

a) Calcula cuál es la tensión en los hilos de los que cuelgan las cargas.

b) ¿A qué distancia se encuentran las placas?

c) Si se fija el origen de potenciales (el cero de potencial) en la placa de la izquierda, ¿cuál es la energía electrostática de la partícula cargada positivamente.

d) Si situamos una partícula de carga +q en el punto medio entre las cargas, ¿qué fuerza eléctrica experimenta?

Una carga puntal de -6.0 pC se encuentra ubicada en el centro de una esfera conductora de 5.5 cm de radio y +1.0 pC de carga. Determina el campo eléctrico creado a 15 cm del centro de la esfera, suponiendo que el sistema está en el vacío.

Considera un sistema de tres cargas puntuales en el vacío: i) , ubicada en (0, 0, 0) cm; ii) , ubicada en (4, 0, 0) cm; iii) , ubicada en (0, 3, 0) cm.

a) Calcula el campo eléctrico en el punto (4, 3, 0) cm.

b) Determina la fuerza eléctrica que experimentaría una carga si se colocara en el punto (4, 3, 0) cm.

c) Calcula el potencial eléctrico en el punto (4, 3, 0) cm.

d) Determina la energía potencial electrostática del sistema de cargas , y .

Un anillo y un disco cargados uniformemente tienen cada uno una carga de y un radio de 3 cm. Determina el campo eléctrico para cada uno de estos cuerpos en un punto situado a lo largo de sus ejes y a 4 cm del centro de cada cuerpo.

Se mantiene una diferencia de potencial constante de 12 V entre las terminales de un capacitor de de placas paralelas con aire entre ellas.

a) Se inserta una lámina de Mylar entre las placas de manera que llene por completo el espacio. Cuando se hace esto, ¿cuánta carga adicional fluye hacia la placa positiva del capacitor?

b) ¿Cuál es la carga total inducida en cada cara de la lámina de Mylar?

c) ¿Qué efecto tiene la lámina de Mylar en el campo eléctrico entre las placas? Explica cómo se puede conciliar este hecho con el incremento de la carga en las placas, el cual actúa para aumentar el campo eléctrico.

Datos: ;

Sobre cierta región del espacio, el potencial eléctrico es . Halla la expresión del vector campo eléctrico y obtén su módulo en el punto (-1, 0, 2) m.

Para un anillo de radio R con densidad de carga lineal uniforme, halla la diferencia de potencial entre el punto en el centro del anillo y un punto sobre su eje a una distancia 2R del centro.