Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Campo Eléctrico

Un electrón se esta moviendo horizontalmente con una energía cinética de 1.32\cdot 10^{-18}\ J y entra en una región de un campo eléctrico cuyo valor es de 10^3\ \textstyle{N\over C} y que apunta hacia abajo. Si esa región mide horizontalmente 1 cm, determina el ángulo con el que el electrón deja esa región, medido con respecto a su trayectoria original.


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?


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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