IES Menéndez Tolosa Física y Química - 1º Bach Campo eléctrico I. 1 Qué afirma el principio de conservación de la carga eléctrica?
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- Catalina Luna San Segundo
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1 IS Menéndez Tolosa ísica y Química - º Bach ampo eléctico I Qué afima el pincipio de consevación de la caga eléctica? l pincipio indica ue la suma algebaica total de las cagas elécticas pemanece constante. Po tanto, las cagas elécticas sólo se pueden poduci po paejas. La cuantía total de las cagas elécticas positivas poducidas es igual a la cuantía de las negativas. Una caga genea un campo eléctico a su alededo. La intensidad del campo eléctico es igual en todos los puntos situados a una distancia de la caga? A la distancia la magnitud de la intensidad del campo eléctico es: Po tanto, la magnitud de la intensidad del campo eléctico es igual en todos los puntos ue se encuenten a una distancia de la caga. Peo la intensidad del campo eléctico tiene diección adial a pati de la caga eléctica, po lo ue la diección y el sentido del vecto intensidad del campo eléctico seá difeentes de unos puntos a otos, aunue estén todos a la misma distancia de la caga. Descibe cómo es un electoscopio y cómo funciona. l electoscopio consta de una baa metálica aislada en cuyo extemo infeio hay dos láminas metálicas y en cuyo extemo supeio hay una peueña esfea metálica. Si se toca con un cuepo electizado la pate supeio de la baa metálica, las dos láminas aduieen po contacto la caga del cuepo electizado y se epelen. uanto mayo sea la caga, mayo es la sepaación ente las láminas. Odena de mayo a meno las siguientes cagas elécticas: 0,00 m; 0,00 ; μ; 000 p; 000 n. Se tiene: 0,00 m 0,00 0 0,00 0 μ p n Po tanto: 0,00 > 000 n > μ > 0,00 m > 000 p alcula a ué distancia se encuentan en el aie dos cagas elécticas de - μ cada una, sabiendo ue la fueza de epulsión ente ellas es de 0,00.
2 Po tanto: 8 m 0 ) 0 ( 0 Indica las unidades de la constante de la ley de oulomb y de la constante dieléctica del vacío. Po tanto, las unidades de la constante de la ley de oulomb son: m 0 0 π ε πε Po tanto, las unidades de la constante dieléctica son: m 7 Indica cuál es la magnitud, la diección y el sentido de un campo eléctico en el ue una caga de - μ expeimenta una fueza eléctica de 0,0 diigida veticalmente hacia aiba. l campo eléctico sobe la caga es: / La diección del campo eléctico es el de la fueza (vetical) y el sentido, el contaio (hacia abajo) po se la caga eléctica negativa. 8 Dos cagas iguales y de distinto signo se encuentan en el vacío sepaadas un distancia de 0 centímetos. La fueza eléctica de atacción ente ellas es 0,. alcula la magnitud de las cagas. Po tanto: μ 0 0 0,, 0 Dos cagas elécticas puntuales de μ y μ se encuentan sepaadas en el aie po una distancia de 0 centímetos. Halla en ué punto de la ecta ue las une la intensidad del campo eléctico esultante es nula.
3 Sea x la distancia ente la caga de μ y el punto buscado y 0, - x, la distancia ente la caga de μ y ese punto. Los campos ceados po cada caga tienen la misma diección peo sentidos opuestos; el campo esultante seá nulo si el valo numéico de la intensidad de cada campo es el mismo: 0 0 x 0 0 ' (0, x) x 0, x (0, x) l punto buscado dista cm de la caga de μ y cm de la caga de μ. 0 n el punto A(, 0) del plano catesiano se encuenta una caga eléctica de μ y en el punto B(0, ) ota caga de μ. Las distancias están expesadas en metos. a) alcula el campo eléctico debido a ambas cagas en el oigen de coodenadas. b) Detemina ué fueza eléctica expeimentaá una caga de - m situada en el oigen de coodenadas. a) l campo eléctico debido a cada una de las cagas es: 0 i 0 000i ( ) d 0 j j ( ) d T i 000 j ( ) b) La fueza sobe la caga situada en el oigen es: ( 000 i 000 j ) i + j ( )
4 Un electón, inicialmente en eposo, es aceleado po un campo eléctico unifome de 000 /. alcula: a) La velocidad del electón después de ecoe centímetos. b) l tiempo empleado en ecoe esa distancia. Datos: caga del electón,, 0 - ; masa del electón:, 0 - kg. a) La fueza sobe el electón es: e, 0 0, 0 La aceleación del electón es:, 0 a, 0 m / s m, 0 Y la velocidad después de ecoe cm: v v 0 a d v a d v, 0 b) l tiempo empleado es: v,7 0 8 v v0 + a t t, 0 s ns a, 0 0,7 0 m / s 700 km / s Dos cagas puntuales iguales de + μ se encuentan en el vacío en los puntos (,0) y (0,) espectivamente. alcula la fueza total sobe una caga de - μ situada en el oigen de coodenadas. Las distancias están expesadas en centímetos. La distancia ente la caga situada en (,0) y la caga situada en el oigen es centímetos, es deci, 0,0 metos. La intensidad de la fueza ente ellas es: ( 0 ) sta fueza es de atacción sobe la caga situada en el oigen y está diigida hacia el sentido positivo del eje X. Su valo es, po tanto: 0 0 i La distancia ente la caga situada en (0,) y la caga situada en el oigen es centímetos, es deci, 0,0 metos. La intensidad de la fueza ente ellas es: ( 0 ) sta fueza es de atacción sobe la caga situada en el oigen y está diigida hacia el sentido positivo del eje Y. Su valo es, po tanto: 0 0 j La fueza total sobe la caga situada en el oigen es: + 0i + 0 j ( ) 0 0 Dos cagas elécticas, puntuales, positivas y de igual magnitud, se encuentan situadas a una cieta distancia en el vacío. alcula: a) La intensidad del campo eléctico en el punto medio del segmento fomado po ambas cagas. b) La fueza eléctica sobe una caga ' situada en ese punto.
5 a) La intensidad del campo eléctico debido a cada una de las cagas en el punto medio del segmento ue las une es igual en magnitud a: Siendo la distancia ente ambas cagas. b) Los campos elécticos geneados po las cagas tienen la misma diección (la de la ecta ue une las cagas), peo sentidos contaios. Po tanto, el campo eléctico esultante en el punto medio del segmento ue une las cagas seá nulo. Dos cagas, - μ y + μ, se encuentan situadas a m de distancia en el aie. a) alcula el valo numéico del campo eléctico ceado en el punto medio del segmento ue las une. b) Repesenta la intensidad del campo eléctico en ese punto. a) La magnitud de la intensidad del campo eléctico debido a cada una de las cagas en el punto medio del segmento es: 0 0,8 0 / 0 0,7 0 / La intensidad del campo debido a la pimea caga, negativa, está diigida hacia dicha caga y tiene la diección de la ecta ue une las cagas. La intensidad del campo debido a la segunda caga, positiva, está diigida también hacia la pimea caga y tiene la diección de la ecta ue las une. Po tanto, el valo numéico de la intensidad total es la suma de los valoes numéicos de las intensidades debidas a cada caga: +,8 0 +,7 0, 0 / b) a) alcula el valo del campo eléctico ceado po una caga eléctica de - n, situada en el vacío, en un punto ue dista cm de ella. b) xplica cómo vaía el valo numéico de dicho campo con la distancia a la caga. a) La magnitud de la intensidad del campo eléctico es: 0 0, 0 / 0,0 La intensidad del campo tiene diección adial y está diigida hacia la caga b) l valo numéico del campo decece de foma cuadática con la distancia la caga.
Al estar la fuerza dirigida hacia arriba y la intensidad del campo eléctrica hacia abajo, la carga de la esfera es negativa:
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