Curso de Física ejercicio 46

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Física básica Curso de regularización 2015 
Curso de Física ejercicio 46 
Una carga de 10 microcoulombs se encuentra en el punto (0, 0, 0) del espacio. ¿Cuál es el campo eléctrico 
en el punto (1, 1, 1)? 
 
Procedimiento: 
 
Para resolver este ejercicio, debemos utilizar la expresión para el campo eléctrico generado por una carga 
puntual: 
 
E = K * q / r^3 
donde: 
 
E es el campo eléctrico (N/C) 
K es la constante de Coulomb (9 × 10^9 N m^2/C^2) 
q es la carga (C) 
r es la distancia entre la carga y el punto donde se mide el campo eléctrico (m) 
En este caso, la carga es de 10 microcoulombs, que equivale a 10 × 10^-6 C. La distancia entre la carga y 
el punto es de 1,0 metros. Por lo tanto, el campo eléctrico es: 
 
E = K * q / r^3 
E = 9 × 10^9 N m^2/C^2 * 10 × 10^-6 C / (1,0 m)^3 
E = 900 N/C 
Respuesta: 
 
El campo eléctrico en el punto (1, 1, 1) es de 900 newtons por coulomb. 
 
Explicación: 
 
Para resolver este ejercicio, simplemente aplicamos la expresión para el campo eléctrico generado por una 
carga puntual. 
 
Física básica Curso de regularización 2015 
Este ejercicio ilustra cómo se puede utilizar la expresión para el campo eléctrico generado por una carga 
puntual para calcular el campo eléctrico en un punto dado. 
 
Observaciones: 
 
El campo eléctrico generado por una carga puntual es radial, es decir, apunta directamente hacia la carga. 
El campo eléctrico es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre la carga y el punto 
donde se mide el campo eléctrico. 
 
Solución alternativa: 
 
También podríamos resolver este ejercicio utilizando la expresión para la fuerza eléctrica ejercida por una 
carga puntual: 
 
F = K * q_1 * q_2 / r^2 
donde: 
 
F es la fuerza eléctrica (N) 
K es la constante de Coulomb (9 × 10^9 N m^2/C^2) 
q_1 y q_2 son las cargas (C) 
r es la distancia entre las cargas (m) 
En este caso, la carga es de 10 microcoulombs, que equivale a 10 × 10^-6 C. Si colocamos una carga de 
prueba de 1 microcoulomb en el punto (1, 1, 1), la fuerza que ejerce la carga de 10 microcoulombs sobre 
la carga de prueba es: 
 
F = K * q_1 * q_2 / r^2 
F = 9 × 10^9 N m^2/C^2 * 10 × 10^-6 C * 1 × 10^-6 C / (1,0 m)^2 
F = 900 N 
El campo eléctrico en el punto (1, 1, 1) es la fuerza ejercida por la carga de 10 microcoulombs sobre la 
carga de prueba, dividida por la carga de prueba. Por lo tanto, el campo eléctrico es: 
 
E = F / q_2 
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E = 900 N / 1 × 10^-6 C 
E = 900 N/C 
Esta solución es equivalente a la anterior, ya que ambas conducen al mismo resultado.