Otras carreras Ejercicio Campo Eléctrico

[cernunnos]

¿Podrían ayudarme con este ejercicio por favor?

Tenemos una esfera de 10 cm que contiene una carga de 5μC distribuida homogéneamente y de forma permanente. A 30 cm del centro de la esfera hay fijada una carga q1 de 1μC. Queremos colocar una carga q2 de -0.5μC en un punto situado sobre la línea que une la carga q1 con el centro de la esfera de manera que la fuerza sobre q2 sea nula.
a) ¿A qué distancia de q1 se encuentra ese punto?
b) ¿Qué energía es necesaria para traer q2 desde el infinito hasta ese punto y quién hace el trabajo?

[GNzcuber]

Re: Ejercicio Campo Eléctrico

Hola,

Pues la esfera la puedes considerar como una carga puntual donde se concentra toda su carga en el centro, es decir tienes una carga de 5µC y a 30 cm la de 1µC. Si las fuerzas son nulas y ambas cargas son del mismo signo, está claro que deberá estar entre medio de ambas, simplemente usa la fórmula de Coulomb [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida] , sumas ambas, vectorialmente, porque en módulo se restarían y hayas x.

Derivando la fórmula de Coulomb tienes la energía potencial, simplemente sustituye valores y los sumas, estos sí se suman, porque son energías, y no tienen dirección y sentido como un vector.

¡Saludos!

[cernunnos]

Re: Ejercicio Campo Eléctrico

Entonces sólo tendría que sumar los pontenciales de las 2 cargas para el apartado b? Muchas gracias GNzcuber

[Al2000]

Re: Ejercicio Campo Eléctrico

Fíjate que aunque en este problema no ocurre, podría ser que al buscar el punto donde la fuerza sea cero tratando la esfera como una carga puntual el punto obtenido caiga dentro de la esfera. En ese caso tendrías que cambiar la metodología y trabajar con el campo eléctrico en puntos interiores de la esfera. Por eso tienes que poner el ojo en el resultado y asegurarte que cae afuera de la esfera, o si no el cálculo estaría errado.

Saludos,

Al