PROBLEMAS DE FÍSICA
ELECTROSTÁTICA
1. Una carga q
1
de 5µC se encuentra sobre el eje y en y=3cm y
otra carga q
2
de -5µC está sobre el eje y en y=-3cm.
Determinar la fuerza ejercida sobre una carga de 2µC situada
sobre el eje x en x=8cm
(Dato: k=1/(4πε
o
)=9x10
9
Nm
2
/C
2
)
2. Una carga q
1
de -1µCestá localizada en el origen, una segunda carga q
2
de 2µC está localizada
en x=0, y=0.1m y una tercera q
3
de 4µC en x=0.2m,y=0.
Determinar las fuerzas que actúan sobre cada una de las tres
cargas
3. Dos cargas positivas iguales están en el eje y; una en y=a y la
otra en y=-a. Demostrar que el campo eléctrico en el eje x, E
x
:
a) está dirigido a lo largo del eje x y vale E
x
=2kqx(x
2
+a
2
)
-3/2
.
b) en las proximidades del origen, donde x es mucho menor
que a, E
x
vale aproximadamente 2kqx/a
3
.
c) para x mucho mayor que a, E
x
es aproximadamente 2kq/x
2
.
Explicar por qué debería esperarse este resultado incluso antes
de ser calculado.
4. Dos pequeñas esferas de masa m están suspendidas de un punto común
mediante cuerdas de longitud L. Cuando cada una de las esferas tiene
una carga q, cada cuerda forma un ángulo θ con la vertical como se
indica en la figura.
a) Demostrar que la carga q viene dada por: q=2Lsenθk
mgtgθen donde
k es la constate de Coulomb.
b) Determinar q si m=10g, L=50cm y θ=10º
5. Un electrón tiene una velocidad inicial de 2x10
6
m/s en dirección x. Entra
en el interior de un campo eléctrico uniforme E=400N/Cj que tiene la
dirección y.
a) Hallar la aceleración del electrón
b) ¿Cuanto tiempo tardará el electrón en recorrer 10cm en la dirección x?
c) ¿Cuál es el valor y la dirección de la desviación del electrón después de haber recorrido
10cm en la dirección x?
(Datos: e=1.6x10
-19
C, m
e
=9.11x10
-31
kg)
6. Una masa de 2g localizada en una región de campo eléctrico uniforme E=300N/Ci, contiene
una carga Q. La masa, liberada del reposo en x=0, posee una energía cinética de 0.12J en
x=0.50m. Determinar la carga Q.
7. Calcular en cada uno de los dispositivos a) la capacidad total efectiva entre los terminales, b)
la carga almacenada en cada uno de los condensadores y c) la energía total almacenada.
7.1) 7.2) 0.3
µ
F
1.0
µ
F 0.25
µ
F
10V
º
º
4
µ
F
15
µ
F
12
µ
F
200V
º
º
-
q
3
y
q
1
q
2
x
+
+
q
3
y
x
+
+
-
q
1
q
2
a
-a
0
+
y
q
q
x
+
º
x
