Planteamiento : Una barra
recta con carga Q = 4.
09 NC distribuida de manera uniforme en toda su longitud,
es colocada con un extremo en el punto X = + 0.
23 m y el otro en el punto X = +
0.
82 m.
Determine el valor del campo eléctrico en N / C en el origen.
Se trata de
calcular el campo eléctrico en ambos puntos, de tal manera que luego pueda
calcularse el campo eléctrico resultante en el origen.
La fórmula
para el cálculo del campo eléctrico viene dada por :
E = kq / r²
Donde E es
campo eléctrico, q corresponde a la carga, r es la distancia de un punto
determinado, y k es la constante de Coulomb = 9x10⁹N.
M² / C².
Para un
extremo donde X = + 0, 23 m
E1 = (9x10⁹N.
M² / C².
) (4.
09
nC) / (0, 23)²
E₁ = 69, 58 x
10¹⁰ NC
Para el
extremo donde x = + 0, 82 m
E₂ = (9x10⁹N.
M₂ / C₂.
) (4.
09
nC) / (0, 82)²
E₂ = 54, 74 x
10¹⁰NC.
Ahora, hay
que considerar tres aspectos :
1.
El signo
positivo en ambos casos nos habla de la ubicación de los puntos denominados x
en un mismo eje ;
2.
Como las “x”
corresponden a los extremos, el punto de origen será equidistante a ambos
puntos ;
3.
El campo
magnético será menor a mayor distancia (de acuerdo a la ecuación de Coulomb).
Por tanto, el
campo magnético será mayor en el punto de origen, y en consecuencia el campo
magnético de origen E₀ será igual a el resultado de la sumatoria vectorial de
los campos en los puntos indicados :
E₀ = E₁ + E₂
E₀ = (69, 58 x
10¹⁰NC) + (54, 74 x 10¹⁰NC).
E₀ = 75, 06 x
10¹⁰ NC
El campo eléctrico en el punto de origen será de 75, 06 x 10¹⁰ NC.