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Resolución paso a paso del Ejercicio F2BE112 de Campo Eléctrico y Potencial para Física de Bachillerato

RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO F2BE112 DE CAMPO ELÉCTRICO:

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POTENCIAL ELECTROSTÁTICO

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EJERCICIO F2BE112:

En el origen de un sistema de coordenadas cartesianas hay una carga eléctrica puntual de +4 microcoulomb y en el punto de coordenadas (2,0) hay otra carga eléctrica puntual de –1 microcoulomb.

Suponiendo que ambas cargas se encuentran en el vacío y que las distancias se miden en metros:

a)Calcular el punto del plano cartesiano en el que el campo electrostático es nulo.

b)Calcular el potencial electrostático en dicho punto.

RESOLUCIÓN:

Notar que el punto donde el campo eléctrico es nulo es un punto en el que se compensan los dos campos. Teniendo en cuenta los signos de las cargas y que el módulo de campo es proporcional a la carga, el punto tiene que estar situado a la derecha de la carga 2, tal y como lo hemos indicado en el dibujo.

O lo que es lo mismo, teniendo en cuenta que como tienen la misma dirección y distinto sentido, para que el campo sea cero, los dos tendrán que ser iguales en módulo:

Por lo tanto el punto buscado es el (4,0)

NOTA: si no se toman raíces cuadradas, la ecuación de segundo grado: 3x2-4x-4=0, da dos soluciones: x=2; x=-2/3, que lógicamente la última no tiene sentido físico.

b) El potencial en este punto es:

 

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