Septiembre 07-08, Opción B
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  1. ¿Qué potencial electrostático crea una carga puntual q’ en cualquier punto de su entorno?. Explica el significado físico del potencial.

  2. Dos partículas puntuales de cargas q1 = 30 μC y q2 = -20 μC están situadas respectivamente en los puntos de coordenadas (-a, 0) y (a,0) con a = 10 cm. Determina el campo electrostático (módulo, dirección y sentido) en el punto (0,0)

  3. ¿Qué trabajo tendremos que realizar para, en presencia de las cargas citadas, trasladar una carga puntual q = 0,2 μC desde el punto (0,0) al punto (a,a)?

SOLUCIÓN

  1. Consultar ejercicio Junio 05-06, Opción A

  1. Al tratarse el campo electrostático de una magnitud vectorial, debemos fijar previamente el vector unitario de referencia. Dicho vector corresponde al vector unitario del eje OX , vector de módulo unidad y sentido hacia la derecha.

La intensidad de campo electrostático en el punto (0,0) será la suma vectorial de las intensidades de campo electrostático que crean en ese punto las cargas q1 y q2.

El sentido de los vectores de la intensidad de campo electrostático E1 y E2 se halla considerando que en el punto (0,0) colocamos la unidad de carga positiva y analizamos el sentido de la fuerza que ejercerá sobre ella cada una de las cargas por separado.

  • Sentido del vector E1: la carga q1 (positiva) se encuentra a la izquierda del punto (0,0). La acción sobre la unidad de carga positiva será de repulsión; por lo tanto su sentido será hacia la derecha (+i)

  • Sentido del vector E2: la carga q2 (negativa) se encuentra a la derecha del punto (0,0). La acción sobre la unidad de carga positiva será de atracción; por lo tanto su sentido será hacia la derecha (+i)

  1. El trabajo que tenemos que realizar lo podemos calcular a partir del trabajo que desarrolla el campo electrostático para trasladar la carga q’ desde el punto inicial A(0,0) hasta el punto final B(a,a). El trabajo que debemos realizar será de signo opuesto al que realice el campo electrostático

Por lo tanto debemos hallar en primer lugar el potencial electrostático que crean las cargas q1 y q2 en los punto A (0,0) y B (a,a).

y

WAB(campo) = - 0,2·10-6 · (-5,9·105 – 9·105) = 0.298 J

Este resultado positivo significa que es el propio campo electrostático el que se encarga de trasladar la carga q’ desde el punto (0,0) hasta el punto (a,a).