2. OBJETIVOS
Al término de la unidad, usted deberá:
1. Comprender y aplicar la fuerza eléctrica.
2. Comprender y aplicar el campo y el trabajo
eléctrico.
3. Comprender y aplicar el potencial eléctrico.
4. Conocer el condensador de placas paralelas.
3. Fuerza Eléctrica
• Responsable de que los cuerpos cargados
eléctricamente se puedan atraer o repeler.
• Es descrita por la Ley de Coulomb
4. Ley de Coulomb
• Coulomb determina que:
▫ “La fuerza eléctrica entre dos caras puntuales q1
y q2, separadas una distancia r es directamente
proporcional al producto de sus cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa.”
5. Ley de Coulomb
2
21
r
qq
kF
• Donde:
▫ F: Fuerza. Newton [N]
▫ Q1 y q2: Cargas eléctricas –
Coulomb [C]
▫ R: distancia que separa a las
cargas – metros [m]
▫ K: Constante de
proporcionalidad
2
2
9
109
C
Nm
k
6. Ejercicio N°1
• Una carga puntual positiva Q1=0,23[µC], se
coloca a una distancia r=3[cm] de otra carga
puntal, pero negativa Q2=-0,60[µC]. Calcule la
fuerza que ejerce Q2 sobre Q1.
7. Ejercicio N°2
• Se tienen dos cargas Q1=0,69[µC] y
Q2=0,45[µC] y están separadas 5[cm]. Calcule la
fuerza entre ellos.
8. EJERCICIO Nº 3
A
Comprensión
8
Para que el módulo de la fuerza entre dos cuerpos que tienen
carga eléctrica aumente, se debe
I. aumentar el valor de la carga eléctrica en los cuerpos.
II. cambiar el signo de alguna de las cargas.
III. aumentar la separación entre los cuerpos.
A) Sólo I
B) Sólo II
C) Sólo III
D) Sólo I y II
E) I, II y III
9. EJERCICIO Nº 4
E
Análisis
9
Dos cargas iguales y del mismo signo, separadas una
distancia d, se repelen con una fuerza F. Si F` es la nueva
fuerza repulsiva. Al triplicar la distancia y considerando que
una de las cargas disminuye a la mitad, ¿cuál será la razón
entre F y F`?
A)1:9
B)1:18
C)2:1
D)2:9
E)18:1
10. Ejercicios Extras
1. Hay dos cargar Q1=4,5x10-3[C] y Q2=2,3[C], separadas a una
distancia de 1[cm].
1. Calcule la fuerza entre ellas.
2. Si la fuerza se mantiene constante pero las cargas aumentan
al doble ¿Cuál es la nueva distancia de separación (r’)?
2. Dos cargas eléctricas q1 y q2 se encuentran separadas por una
distancia r, producto de lo cual, se ejerce entre ellas una
fuerza F. Si el valor de la primera carga se reduce a la mitad,
de la segunda carga se cuadruplica y la distancia se duplica,
¿en qué factor la fuerza habrá aumentado o disminuido?
3. Tenemos una carga puntual de 2 µC y a 20 cm de ella
colocamos una carga de 5 µC en ese punto ¿qué fuerza actúa
sobre ella?
4. Existen dos cargas, Q1=0,6 µC y Q2=-3,2 µC, ubicadas a una
distancia de 3 cm. Si la fuerza entre las cargas se cuadriplica,
¿cuál es la nueva distancia que las separa
11. • CARGA DE PRUEBA (q0)
▫ Carga ficticia
▫ No ejerce fuerzas sobre las cargas cercanas.
▫ Es positiva
▫ No tiene masa.
12. CAMPO ELÉCTRICO (E)
• Al colocar en algún punto del espacio una carga de
prueba q0, ella experimenta una fuerza electrostática
neta F, en dicho punto existe un campo eléctrico E
• Sus unidades son: [N/C]
• Carga generadora: partícula cargada que genera un
campo eléctrico
12
0
q
F
E
13. Líneas de Campo
• Representar el campo eléctrico mediante
diagramas o patrones.
• La dirección se define como la dirección de la
fuerza eléctrica que se ejerce sobre una pequeña
carga + situada en dicho punto.
14.
15. Intensidad del Campo Eléctrico
• Es una forma independiente a la carga sobre la
cual actúa
• Si se retira la carga de prueba el campo existe
pero la fuerza no
• Depende solo de:
▫ Carga generadora (Q)
▫ Distancia (r)
2
r
kQ
E
16.
17. Ejercicio N°5
• Calcula el campo eléctrico creado por una carga
Q=2[µC] en un punto P situada a 30[cm] de ella
en el aire ¿Qué fuerza actuará sobre una carga
q0=-4[µC] situada en el punto P?
19. Ejercicios Extras
1. Hallar la intensidad del campo eléctrico, a una distancia
de 30[cm] de la carga q=5x10-9[C].
2. Calcular la intensidad en un punto de un campo
eléctrico si al colocar la carga de 48[µC] en él, el campo
actúa con la fuerza de 1,6[N].
3. Calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto
situado a 18[km] de una carga de 120[µC].
4. Una carga está electrizada negativamente con un valor
de q=-3,2[µC] Considere un punto P situada a 12[cm] de
ella
1. ¿Cuál es el sentido del campo eléctrico en el punto P?
2. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en el punto P?
3. Si una carga puntual negativa de valor q=3,5 µC se colocara
en P ¿Cuál será la magnitud de la fuerza eléctrica F?
