4. CAMPO ELÉCTRICO (J-2001) Sean dos cargas puntuales Q1

4. CAMPO ELÉCTRICO
(J-2001) Sean dos cargas puntuales Q1 = -q y Q2 = +4q colocadas a una distancia d.
Razonar y obtener en qué punto de la línea definidas por las dos cargas el campo es nulo (1
punto).
(J-2001) Sean dos cargas puntuales a las que se mantiene en reposo y separadas una
distancia dada. Si el potencial en los puntos del espacio que equidistan de las dos cargas es
nulo,
a) ¿Qué se puede afirmar acerca de las cargas? (razonarlo utilizando el concepto de
potencial el principio de superposición)
b) Dibujar las líneas del campo eléctrico y las superficies equipotenciales.
(1,5 puntos)
(S-2000) (a) Una carga eléctrica de –5,0 mC está situada en el origen de coordenadas y otra
de 3,0 mC está situada a 1000 m de la anterior. ¿En qué punto de la línea que une ambas
cargas se anula el potencial eléctrico debido a ellas? ¿En qué punto de dicha línea se anula
el campo eléctrico que producen? (b) Enumérense ventajas e inconvenientes de las energías
hidroeléctrica y solar.
(J-2000) (a) ¿Qué es una línea de campo eléctrico? ¿qué es una superficie equipotencial?
(b) ¿Qué importante relación geométrica existe entre las superficies equipotenciales y las
líneas de campo eléctrico debidas a una distribución de carga en reposo? (c) Se tienen dos
cargas eléctricas puntuales opuestas situadas a una cierta distancia (dipolo eléctrico). En un
plano cualquiera que contiene al segmento que une las cargas, dibújense las líneas de
campo eléctrico generado. (d) Dibújense también las líneas de intersección de las
superficies equipotenciales con el plano citado.
(J-1998) Se sitúa en el origen de coordenadas del espacio tridimensional vacío un cuerpo
puntual de masa 10,0 kg y con una carga eléctrica de -1,00 nC. En el punto (1,00 m, 1,00
m, 1,00 m) se sitúa otro cuerpo puntual de masa 20,0 kg y carga eléctrica -100 pC.
Determinar la fuerza total que ejerce el primer cuerpo sobre el segundo. ¿Cuál es el
cocientre entre la fuerza eléctrica y la gravitatoria en este caso? Si se separan las cargas a
una distancia de 10 m en la misma línea que antes, ¿el cociente entre las fuerzas
gravitatoria y eléctrica crece, decrece o se mantiene? Otros datos: ε0 = 8,854x10-12 C2 m-2
N-1; G = 6,67x10-11 N m2 kg-2 .
(J-1997) a) Dos bolas de 20 kg cada una están separadas una cierta distancia bastante
mayor que sus radios. ¿Cuál será el valor de esa carga para que las bolas se ejerzan una
fuerza neta nula (resultante de las fuerzas electrostática y gravitatoria)?
b) Un paracaidista cae con velocidad constante un tiempo después de abrir el paracaídas,
con lo que su aceleración es nula. Sin embargo la Tierra lo atrae con una fuerza mg.
¿Cómo es posible esto?
Constante de la gravitación universal: 6,67x10-11 m3 kg-1 s-2
Constante dieléctrica del vacío: 8,85x10-12 F m-1
(J-1997) a) ¿Qué son las líneas de campo?
b) Dibujar las líneas de campo electrostático para dos cargas eléctricas de igual valor y
signo opuesto separadas una cierta distancia (dipolo eléctrico). Explicar cómo se
obtienen.
c) Dibujar las líneas de campo de un campo electrostático uniforme.
(S-1995) Un protón se coloca en reposo en un punto A en un campo eléctrico uniforme de
intensidad 6,2 N C-1 y se deja en libertad, recorriendo 2,1 cm hasta la posición final B.
a) Determinar la diferencia de potencial VB - VA.
b) Determinar la velocidad que posee en el estado final.
c) A la vista del resultado anterior, ¿es necesario replantearse el problema para tener en
cuenta la relatividad especial?
(J-1994) Se cuelgan dos esferitas iguales de masa 100 g de dos hilos aislantes de masa
despreciable y longitud 15 cm como indica la figura. Determinar la carga de las dos esferas
para que cuando el sistema esté en equilibrio el ángulo entre las cuerdas sea de 10º.