Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Campo Eléctrico

En un sistema bidimensional colocamos dos cargas distantes 3 metros a lo largo de una dimensión; Q_1 = 3\ \mu C y Q_2 =-4\ \mu C.

Obtén el campo eléctrico en un punto P, a una altura de 5 metros sobre la carga Q _1 utilizando el Principio de Superposición para ello.


Considere el sistema dado por un plano infinito uniformemente cargado y una partícula con una carga \sigma = 4.0\cdot 10^{-9}\ C . Si el campo eléctrico resultante en el punto P es vertical hacia abajo y tiene módulo de 2.8\cdot 10^4\ \textstyle{N\over C :

a) Determina el campo eléctrico generado por el plano y su densidad superficial de carga.

b) Determina la posición donde el campo eléctrico resultante es nulo.

Dato: \varepsilon_0 = 8.85\cdot 10^{-12}\ \textstyle{C^2\over N\cdot m^2 ; K = 9\cdot 10^9 \ \textstyle{N\cdot m^2\over c^2}


Una partícula de masa m = 3.34\cdot 10^{-27}\ kg parte del reposo a 3 cm de una placa infinita uniformemente cargada y con densidad superficial de carga \sigma_1 = +12\ \textstyle{\mu C\over m^2}. Se sabe que \sigma_2 = 2|\sigma_1| y que la partícula llega a la placa negativa con una velocidad v = 6.75\cdot 10^6\ \textstyle{m\over s} .

a) Determina y representa el campo eléctrico resultante entre las placas.

b) Determina y representa la fuerza eléctrica que actúa sobre la partícula.

c) Determina el valor y signo de la carga eléctrica de la partícula.

Dato: \varepsilon_0 = 8.85\cdot 10^{-12}\ \textstyle{C^2\over N\cdot m^2} .


Sea una línea de carga infinita uniformemente cargada de densidad lineal de carga \lambda = \textstyle{q\over L} , siendo q la carga que hay en un largo L de la línea de carga.

a) Muestra que el campo eléctrico generado por la línea de carga es perpendicular a la misma en cualquier punto del espacio e indica qué tipo de simetría posee el campo eléctrico generado por la misma.

b) Demuestra, a partir de la ley de Gauss, que el campo eléctrico generado por la línea de carga en un punto cualquiera a una distancia r de la misma esta dado por la ecuación E = \textstyle{\lambda\over 2\pi\cdot r\cdot \varepsilon_0} .


Tres cargas eléctricas q_1  = 2\ nC, q_2 = 3\ nC y q_3 = -5\ nC, se encuentran en los vértices de un triángulo equilátero de lado 20 cm. En el punto medio entre las cargas q_1 y q_2 (justo debajo de la carga q_3), se quiere estudiar el campo total que actúa allí, con una carga de prueba P de valor insignificante.

a) Realiza el diagrama de cargas y coloca las fuerzas eléctricas.

b) ¿Cómo son los campos eléctricos de las cargas en función de la carga de prueba P y cuales son sus valores?

c) ¿Cuánto vale el campo eléctrico total sobre el punto donde se encuentra P y hacia donde se dirige el mismo?


a) Explique la relación entre campo y potencial electrostáticos.

b) Una partícula cargada se mueve espontáneamente hacia puntos en los que el potencial electrostático es mayor. Razone si, de ese comportamiento, puede deducirse el signo de la carga.


Dos cargas q_1 = 10.0\ \muC y q _2 de valor desconocido se encuentran separadas 0.20 m. El campo eléctrico en el punto 0 (equidistante a las cargas) es E_0 = 1.44\cdot 10^6\ \textstyle{N\over C}\ \vec i .

a) Determina el campo creado por q _1 en el punto 0.

b) Determina el valor y signo de q _2.

c) Determina el potencial eléctrico en el punto 0.


El campo eléctrico entre las placas de un condensador vale 4 000 N/C. ¿Cuánto vale la carga de la esfera si su masa es de 3 g y el hilo que sujeta a la esfera forma un ángulo de 30 ^o con la vertical?


El flujo eléctrico total que pasa por una superficie cerrada en la forma de un cilindro es de 8.6\cdot 10^4\ \textstyle{N\cdot m^2\over C} , calcula:

a) La carga neta dentro del cilindro.

b) El flujo eléctrico para una carga neta dentro del cilindro igual a - 1.2\ \mu C .


El campo electrostático creado por una carga puntual q situada en el origen de coordenadas, viene dado por la expresión:

\vec E = K\cdot \frac{9}{r^2}\cdot \vec u_r\ (N\cdot C^{-1})

donde r se expresa en metros y \vec u_r es un vector unitario dirigido en la dirección radial. Si el trabajo realizado para llevar una carga q^{\prime} desde un punto A a otro B que distan del origen 5 y 10 m respectivamente, es de -9\cdot 10^{-6}\ J, determina:

a) El valor de la carga puntual q que está situada en el origen de coordenadas.

b) El valor de la carga q^{\prime} que se ha transportado desde A hasta B.

Dato: K  = 9\cdot 10^9\ N\cdot m^2\cdot C^{-2}


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