Electricidad guia

5. Considere el conjunto de cargas puntuales formado por: q1 = +10[nC] colocada en A (4, 0, 0) [cm], q2 = -10[nC] ubicada en B (4, 3, 5) [cm] y q3 = -5 [nC] colocada en C (0, 3, 5) [cm]. Calcule:

a) La fuerza eléctrica sobre la carga q2[pic 1]

Fq2 = Fq2q1 + Fq2q3

Fq2 = [pic 2]

Fq2= (281.25i – 136.19j – 226.98k)[µN]

b) El potencial eléctrico en el punto B ocupado por q2; considere como referencia de potencial nulo un punto infinitamente alejado del conjunto

VB = VBq1 – VBq3

VB = [pic 3]

VB = 418.5 [V]

c) La energía potencial electrostática de la carga q2

Ep = q2VB

Ep = (418.5)(-10X10-9)

Ep = -4.185 [µJ]

6. En la figura se muestran un alambre muy largo con densidad lineal uniforme de carga λ = -4 [µC/m] y una carga puntual q = 1[µC]. Despreciando el efecto de inducción de carga en el alambre, calcule:

a) El campo eléctrico en el punto A (0, 0)[m][pic 4]

EA = EAq + EAλ

EA = [pic 5]

EA = (-460.8i + 105.6j)[pic 6]

b) La diferencia de potencial VAC

VAC = VACλ + VACq

VAC = 2(9X109)(9X10-6)ln[pic 7]

VAC = 49.907[KV]

c) La fuerza que actuaría sobre una carga Q = 2[µC] colocada en B

FQ = QEB

EB = EBq + EBλ

EB = [pic 8]

EB = (460.8i – 105.6j)[pic 9]

FQ = (2X10-6)(466X10-3 – 105.6X103)

FQ = (0.922i – 0.211j)[N]

d) El trabajo necesario para mover la carga Q del punto C al B

WC            Q        B = QVBC[pic 10][pic 11]

VBC = VBCq + VBCλ

VBC = 2(9X109)(4X10-6)ln[pic 12]

VBC = 49907[V]

WC            Q        B = (2X10-6)(49907)[pic 13][pic 14]

WC            Q        B = 99.814 [mJ][pic 15][pic 16]

7. En la figura se muestra un conjunto de cargas que consta de una distribución lineal uniforme alojada en el plano xy paralela al eje x y que pasa por el punto D (0, -6, 0)[cm], con una densidad λ = 100[µC/m] y dos cargas puntuales q1 = q2 = 25[µC], colocadas en (5, 6, 0) [cm] y en (-5, 6, 0)[cm], respectivamente, con base en esto, determine:

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