Laboratorio de Campo eléctrico 𝐸4 𝐸4𝑦 𝐸4𝑥 𝐸2𝑥 𝐸2 𝐸2𝑦 √2 𝑚 √2 𝑚 45° 2m 4𝑛𝐶 Calculamos el campo eléctrico para la carga de 4𝑛𝐶 𝐸4 = 4 × 10−9 4𝜋 (8.854 × 10−12 )(√2) 2 −2𝑛𝐶 𝐸4 = 17.9755 𝑣 𝑚 Calculamos las componentes del campo eléctrico para la carga de 4𝑛𝐶 𝐸4𝑥 = 17.9755 cos 45 𝑣 𝐸4𝑥 = 12.6894 𝑚 𝐸4𝑦 = 17.9755 sin 45 𝐸4𝑦 = 12.6894 𝑣 𝑚 Calculamos el campo eléctrico para la carga de −2𝑛𝐶, no tomamos en cuenta el signo 𝐸2 = 2 × 10−9 4𝜋 (8.854 × 10−12 )(√2) 2 𝐸2 = 8.9877 Calculamos las componentes del campo eléctrico para la carga de −2𝑛𝐶 𝐸2𝑥 = 8.9877 cos 45 𝐸2𝑥 = 6.3553 𝐸2𝑦 = 8.9877 sin 45 𝐸2𝑦 = 6.3553 Sumamos las componentes en 𝑥 porque están en la misma dirección 𝑣 𝐸𝑋 = 𝐸4𝑥 + 𝐸2𝑥 = (12.6894 + 6.3553) 𝑚 𝑣 𝐸𝑋 = 19.0447 𝑚 Restamos las componentes en 𝑦 porque están en sentido contrario 𝑣 𝐸𝑦 = 𝐸4𝑦 + 𝐸2𝑦 = (12.6894 − 6.3553) 𝑚 𝑣 𝐸𝑦 = 6.3341 𝑚 Ahora calculamos la magnitud y el ángulo de 𝐸 en el punto solicitado 𝑣 𝐸 = (19.0447𝑖̂ + 6.3341𝑗̂) 𝑚 𝐸 = √19.04472 + 6.33412 𝑣 𝐸 = 20.0704 𝑚 6.3341 𝜃 = tan−1 19.0447 𝜃 = 18.3967° La variación se debe a la distancia entre las cargas y el punto en cuestión, el simulador toma 142 𝑐𝑚, a diferencia que el cálculo se hizo con √2 𝑚. Asignación 1. Calcule el campo eléctrico producido por dos cargas 𝑄1 = 4 𝑛𝐶 𝑦 𝑄2 = 3𝑛𝐶 separadas una distancia de 1.5 𝑚, en un punto ubicado exactamente a 1 𝑚 arriba de la carga 𝑄1 2. Calcule el campo eléctrico producido por dos cargas 𝑄1 = −4 𝑛𝐶 𝑦 𝑄2 = 3𝑛𝐶 separadas una distancia de 2.5 𝑚, en un punto ubicado exactamente a 1.5 𝑚 arriba de la carga 𝑄2 3. Calcule el campo eléctrico producido por dos cargas 𝑄1 = 4 𝑛𝐶 𝑦 𝑄2 = −2𝑛𝐶 separadas una distancia de 3 𝑚, en un punto ubicado exactamente a 1 𝑚 arriba del centro de la distancia entre las cargas. Compruebe sus resultados con el simulador.
