Bloque 2 - Opción B · Física PAU Castilla y León Extraordinaria 2026

Tema: Campo eléctrico: campo, potencial, trabajo y energía · Del examen Extraordinaria (2026)

Enunciado

CONSTANTES FÍSICAS

Aceleración de la gravedad en la superficie terrestre · g0=9,80 m s−2g_0 = 9{,}80\text{ m s}^{-2}

Constante de gravitación universal · G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N m}^2\text{ kg}^{-2}

Radio medio de la Tierra · RT=6,38⋅106 mR_T = 6{,}38\cdot 10^6\text{ m}

Masa de la Tierra · MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98\cdot 10^{24}\text{ kg}

Constante eléctrica en el vacío · K0=1/(4 π ε0)=9,00⋅109 N m2 C−2K_0 = 1/(4\,\pi\,\varepsilon_0) = 9{,}00\cdot 10^9\text{ N m}^2\text{ C}^{-2}

Permeabilidad magnética del vacío · μ0=4 π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\,\pi\cdot 10^{-7}\text{ N A}^{-2}

Carga elemental · e=1,60⋅10−19 Ce = 1{,}60\cdot 10^{-19}\text{ C}

Masa del electrón · me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11\cdot 10^{-31}\text{ kg}

Masa del protón · mp=1,67⋅10−27 kgm_p = 1{,}67\cdot 10^{-27}\text{ kg}

Velocidad de la luz en el vacío · c0=3,00⋅108 m s−1c_0 = 3{,}00\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}

Constante de Planck · h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J s}

Unidad de masa atómica · 1 u=1,66⋅10−27 kg1\text{ u} = 1{,}66\cdot 10^{-27}\text{ kg}

Electronvoltio · 1 eV=1,60⋅10−19 J1\text{ eV} = 1{,}60\cdot 10^{-19}\text{ J}

Número de Avogadro · NA=6,022⋅1023 mol−1N_A = 6{,}022\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}

BLOQUE 2: Campo electromagnético

OPCIÓN B (2 puntos)

4) Dos cargas puntuales de −2 μC-2\ \mu\text{C} y +2 μC+2\ \mu\text{C} se encuentran situadas, respectivamente, en los puntos (−2,0)(-2, 0) y (2,0)(2, 0) del plano XYXY, con las coordenadas expresadas en unidades del S.I.

a)

Determine el vector campo eléctrico en el punto A (2,3)A\,(2, 3). Represente el vector campo eléctrico que crea cada carga en el punto, así como el campo eléctrico total. [1 punto]

Ex=E_x =

N/C, Ey=E_y =

N/C

b)

Calcule el trabajo necesario para llevar otra carga de valor −3 μC-3\ \mu\text{C} desde el origen hasta el punto AA. Interprete el signo del resultado. [1 punto]

Enunciado: Bloque 2 - Opción B · Física PAU Castilla y León Extraordinaria 2026

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Componente X del campo eléctrico total en el punto A(2, 3)

Solución: −576 N/C-576\text{ N/C}

a) Componente Y del campo eléctrico total en el punto A(2, 3)

Solución: 1568 N/C1568\text{ N/C}

a) Represente el vector campo eléctrico que crea cada carga en el punto, así como el campo eléctrico total.

Solución: Representación vectorial en los ejes cartesianos con el punto A(2,3)A(2, 3): - E⃗1\vec{E}_1 dirigido desde A(2,3)A(2, 3) hacia la carga q1(−2,0)q_1(-2, 0) en el tercer cuadrante respecto a AA. - E⃗2\vec{E}_2 dirigido verticalmente hacia arriba (sentido positivo del eje YY) desde A(2,3)A(2, 3). - E⃗total\vec{E}_{\text{total}} como suma vectorial en el segundo cuadrante respecto a AA, con componente horizontal hacia la izquierda y vertical hacia arriba.

b) Calcule el trabajo necesario para llevar otra carga de valor -3 μC desde el origen hasta el punto A.

Solución: 7,2⋅10−3 J7{,}2\cdot 10^{-3}\text{ J} / 7,2 mJ7{,}2\text{ mJ}

b) Interprete el signo del resultado.

Solución: Al ser el trabajo del campo positivo (W>0W > 0), el proceso es espontáneo: el propio campo electrostático realiza trabajo sobre la carga negativa, favoreciendo su desplazamiento hacia una región de mayor potencial eléctrico.

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