Ejercicios FyQ

 Ejercicios Resueltos de Campo Eléctrico

Una carga de -3\cdot 10 ^{-9}\ C y una carga de -5.8\cdot 10 ^{-9}\ C se separan una distancia de 50 cm. Determina la posición en la que se puede colocar una tercera carga de 7.5\cdot 10^{-9} de modo que la fuerza electrostática neta sobre ella sea cero.


a) Enuncia la ley de Coulomb y comenta su expresión.

b) Dos cargas puntuales q y –q se encuentran sobre el eje X, en x = a y en x = -a, respectivamente. Escribe las expresiones del campo electrostático y del potencial electrostático en el origen de coordenadas.


El cubo de la figura tiene los lados de longitud L = 10.0 cm y el campo eléctrico uniforme tiene un módulo de E = 4.00\cdot 10^3\ \textstyle{N\over C} , siendo paralelo al plano XY y formando un ángulo de 36.9^o a partir del eje +X y hacia el eje +Y.

a) ¿Cuál es el flujo a través de cada una de las seis caras del cubo?

b) ¿Cuál es el flujo eléctrico total a través de todas las caras del cubo?


En dos vértices de un triángulo rectángulo se ubican las partículas con cargas q _1 y q _2 , tal como muestra la figura. En el vértice libre se ha representado el campo eléctrico total , cuyo valor es E_T = 2.6\cdot 10^5\ \textstyle{N\over C} , siendo paralelo a la recta que une a las dos partículas. Determina el valor y el signo de cada una de las cargas q _1 y q _2 .


En el interior de una superficie gaussiana S_1 de forma irregular se encuentran tres partículas cargadas, tal como se ve en la figura. Se sabe que q_2 = -1.8\ nC .

a) Sabiendo que el flujo del campo eléctrico a través de la superficie gaussiana S_2 es de 3.05\cdot 10^2\ \textstyle{N\cdot m^2\over C} , determina el valor y el signo de q _1.

b) ¿Qué valor y signo deberá tener la tercera carga si el flujo del campo eléctrico a través de la superficie S_1 es nulo?

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


Las tres partículas cargadas que se encuentran en el dibujo adjunto se encuentran a 3.0 cm del punto P. Se sabe que las cargas de las partículas 1 y 2 son iguales, esto es, q_1 = q_2 =  -2.0\ \mu C y que el campo eléctrico resultante de las tres partículas es nulo en dicho punto.

a) Encuentra el campo eléctrico resultante de las partículas 1 y 2.

b) Calcula valor y signo de la carga eléctrica de la tercera partícula.


Dos cargas q_1 = 3\ \mu C y q_2 = -6\ \mu C están situadas en el vacío a una distancia de 2 m. Calcula la variación de la energía potencial y el trabajo realizado para separarlas hasta una distancia de 4 m. Interpreta el signo del resultado obtenido.


Dos cargas puntuales Q _1 y Q _2 de 10 ^{-6}\ C y 3\cdot 10^{-6}\ C respectivamente, se ubican sobre el eje X separadas entre sí por una distancia de 10 cm. Si Q _1 se encuentra en x = 0 y Q _2 en x = 10. Elabora un gráfico representativo de como varía el campo eléctrico resultante (E_R) entre las cargas, respecto a la distancia que las separa, en un intervalo comprendido entre -5 cm y 15 cm, ambos incluidos. Representa los valores del campo eléctrico en el eje de las Y considerando como positivo el sentido hacia la derecha y negativo hacia la izquierda.


Dos electrones se encuentran a una distancia de 2.0 cm. Otro electrón es disparado perpendicularmente a la dirección que los une desde el infinito y se detiene justo en la mitad de ambos. ¿Cuál era la velocidad inicial del electrón que fue disparado?

Datos: q_{e^-} = -1.6\cdot 10^{-19} \ C ; m_{e^-} = 9.1\cdot 10^{-31} \ kg ; K = 9\cdot 10^9\ \textstyle{N\cdot m^2 \over C^2}


Un núcleo de oro está a 100 fm de un protón en reposo. Cuando se libera el protón, adquiere una velocidad debido a la repulsión que le produce la carga del núcleo de oro. Calcula la velocidad del protón después de recorrer una gran distancia.

Datos: q_p = 1.6\cdot 10^{-19}\ C ; m_p = 1.67\cdot 10^{-27}\ kg


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