Ejercicio Simulation 3 · Física II URV 2024

Tema: Electrostatics: Coulomb, electric field, Gauss's law and potential · Del examen Exámenes de Física II: Teoría y Laboratorio (Mayo 2024) (2024)

Enunciado

Simulation 3. Electric field and potential of a charge dipole (+2 μC and -2 μC)

Clear the workspace and place a charge q1=+2 μCq_1 = +2\,\mu\text{C} at (−100 m,0)(-100\text{ m}, 0) and a charge q2=−2 μCq_2 = -2\,\mu\text{C} at (100 m,0)(100\text{ m}, 0). Observe the field vectors, field lines, and equipotential curves. Record the electric potential VV, field module EE, vector components Ex,EyE_x, E_y, and angle α\alpha at the following positions:

a.

(−100 m,0)(-100\text{ m}, 0) (near the positive charge, e.g. at (−100 m,−1 m)(-100\text{ m}, -1\text{ m})):

V

N/C

N/C

N/C

°

b.

(0,0)(0, 0):

V

N/C

N/C

N/C

°

c.

(−150 m,0)(-150\text{ m}, 0):

V

N/C

N/C

N/C

°

d.

(0,150 m)(0, 150\text{ m}):

V

N/C

N/C

N/C

°

e.

(−150 m,150 m)(-150\text{ m}, 150\text{ m}):

V

N/C

N/C

N/C

°

Enunciado: Ejercicio Simulation 3 · Física II URV 2024

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. Potential V near (-100 m, 0)

Solución: 436.9 V

a. Field module E near (-100 m, 0)

Solución: 4.24 N/C

a. Ex near (-100 m, 0)

Solución: 4.24 N/C

a. Ey near (-100 m, 0)

Solución: 0.0 N/C

a. Angle alpha near (-100 m, 0)

Solución: 0°

b. Potential V at (0, 0)

Solución: 0 V

b. Field module E at (0, 0)

Solución: 3.60 N/C

b. Ex at (0, 0)

Solución: 3.60 N/C

b. Ey at (0, 0)

Solución: 0 N/C

b. Angle alpha at (0, 0)

Solución: 0°

c. Potential V at (-150 m, 0)

Solución: 281.22 V

c. Field module E at (-150 m, 0)

Solución: 6.63 N/C

c. Ex at (-150 m, 0)

Solución: -6.64 N/C

c. Ey at (-150 m, 0)

Solución: 0.01 N/C / 0 N/C

c. Angle alpha at (-150 m, 0)

Solución: 180°

d. Potential V at (0, 150 m)

Solución: 0 V

d. Field module E at (0, 150 m)

Solución: 0.61 N/C

d. Ex at (0, 150 m)

Solución: 0.61 N/C

d. Ey at (0, 150 m)

Solución: 0.0 N/C

d. Angle alpha at (0, 150 m)

Solución: 0°

e. Potential V at (-150 m, 150 m)

Solución: 52.05 V

e. Field module E at (-150 m, 150 m)

Solución: 0.58 N/C

e. Ex at (-150 m, 150 m)

Solución: -0.05 N/C

e. Ey at (-150 m, 150 m)

Solución: 0.57 N/C

e. Angle alpha at (-150 m, 150 m)

Solución: 95°

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