Ejercicio B.2 · Física PAU Castilla y León Extraordinaria 2023

Tema: Campo eléctrico: campo, potencial, trabajo y energía · Del examen Extraordinaria (2023)

Enunciado

Interacción electromagnética

B.2) Una carga total QQ se divide en dos cargas q1q_1 y q2q_2, que se sitúan a una distancia fija dd entre ellas. ¿Qué valor debe tener cada carga para que la fuerza entre ambas sea máxima?

a)

b)

Enunciado: Ejercicio B.2 · Física PAU Castilla y León Extraordinaria 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

¿Qué valor debe tener cada carga para que la fuerza entre ambas sea máxima?

Solución: q1=q2=Q2q_1 = q_2 = \frac{Q}{2}

Justificación y desarrollo teórico

Solución: Planteamiento de F(q)=Kd2q(Q−q)F(q) = \frac{K}{d^2}q(Q-q), derivación dFdq=0  ⟹  q=Q/2\frac{dF}{dq} = 0 \implies q = Q/2, y comprobación del máximo con la segunda derivada negativa.

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