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LEY DE COULOMB, INTENSIDAD DE CAMPO, POTENCIAL Y TRABAJO. ELECTROSTÁTICA, CLASES ONLINE

Pretendemos en esta entrada, una propuesta de clase on-line*, flipped-class, clase invertida, del contenido de Electrostática para Física de Bachillerato, concretamente de explicación de la Ley de Coulomb, de comparación inicial con la Ley de Gravitación Universal de Newton. Le daremos a la Ley de Coulomb carácter vectorial, con ligeras modificaciones, para poder abordar los ejercicios característicos de obtención de Fuerzas Electrostáticas en distribuciones discretas de cargas, así como de cálculo de la intensidad de campo.

*Cuando decimos en formato clase online, nos referimos a que se intenta realizar de manera informal, sin revisiones, con la naturalidad de la clase, con los comentarios habituales de una explicación presencial, como si no estuviera grabándose.

Seguiremos construyendo esta entrada con obtención del vector Intensidad de Campo Eléctrico, del Potencial, de la Energía Potencial, para finalizar con el cálculo del trabajo que se realiza para el traslado de una carga de un punto a otro cualquiera de una distribución de masas, e incluiremos enlaces a ejercicios propuestos de esta misma web, resueltos a través de videos o con solución.

PRIMERA CLASE, de explicación de la Ley de Coulomb y obtención del vector Fuerza Electrostática en una distribución discreta de dos cargas:

CLASE ONLINE F2ELE01:  https://youtu.be/jM57dlUAXys

SEGUNDA CLASE, de concepto de intensidad de campo eléctrico, su expresión vectorial y obtención del vector Intensidad de campo en un punto, creado por una carga discreta:

CLASE ONLINE F2ELE02:  https://youtu.be/LGWo3fJd7Xc

TERCERA CLASE, de los conceptos potencial, energía potencial y trabajo realizado por las fuerzas del campo en el traslado de una carga de un punto a otro, en una distribución discreta de cargas. Se interpreta además el signo del trabajo obtenido:

CLASE ONLINE F2ELE03:  https://youtu.be/m7zAGGUWQhE

EJERCICIO F2BE2050: (REALIZAR COMO PRÁCTICA Y COMPROBAR RESULTADOS)

Se dispone de las siguientes cargas, situadas en el vacío, en los puntos que se indican:

Q1 = 2 µC   en el punto A(-1,2); Q2 = -3,5 µC   en el punto B(0,3); Q3 = 5 µC   en el punto C(3,-1)

Hallar: (se indican las soluciones entre paréntesis, en unidades S.I.)

1.- El vector fuerza electrostática que la carga 2 hace sobre la carga 1. (2,23E-02, 2,23E-02)

2.- El vector fuerza electrostática que la carga 3 hace sobre la carga 1. (-2,88E-03, 2,16E-03)

3.- El módulo de la fuerza electrostática total que sufre la carga 1 como consecuencia de la presencia de las otras dos. (3,12E-02)

4.- El módulo del campo electrostático existente en el punto A como consecuencia de la presencia de las cargas 2 y 3. (1,56E+04)

5.- El potencial en el punto A, debido a la presencia de las cargas 2 y 3. (-1,33E+04)

6.- La energía potencial de la carga 1, debida a la presencia de las cargas 2 y 3. (-2,65E-02)

7.- El trabajo que realizan las fuerzas del campo para llevar una carga Q4 de 1 µC, desde el origen del sistema de referencia al infinito, considerando la distribución inicial de las cargas 1, 2 y 3. (1,18E-02)

8.- Interpretar el signo del trabajo del apartado anterior.

(Datos: Kvacío = 9·109 N m2 C-2; 1 µC = 10-6 C)

Enlace a ejercicios resueltos a través de videos de obtención de Intensidad de campo, Potencial y Trabajo realizado por las fuerzas implicadas: EJERCICIOS ELECTROSTÁTICA

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