Problema 2 · Física PAU Valencia Ordinaria 2021

Tema: Campo eléctrico: campo, potencial, energía y ley de Gauss · Del examen Ordinaria (2021)

Enunciado

PROBLEMA 2 - Interacción electromagnética

Sean dos cargas puntuales de valores q1=2 μCq_1 = 2\,\mu\text{C} y q2=−1,6 μCq_2 = -1,6\,\mu\text{C} situadas en los puntos A(0,0) mA(0,0)\text{ m} y B(0,3) mB(0,3)\text{ m}, respectivamente.

Dato:

Constante de Coulomb, k=9⋅109 N⋅m2/C2k = 9 \cdot 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2

a)

Calcula el vector campo eléctrico creado por cada una de las dos cargas y el vector campo eléctrico total en el punto C(4,3) mC(4,3)\text{ m}.

b)

Calcula el trabajo que realiza el campo al trasladar una carga q3=−1 nCq_3 = -1\text{ nC} desde CC hasta un punto DD donde la energía potencial electrostática de dicha carga vale −1,62 μJ-1,62\,\mu\text{J}.

Enunciado: Problema 2 · Física PAU Valencia Ordinaria 2021

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Vector campo eléctrico creado por q1q_1 en el punto C(4,3)C(4,3) m

Solución: 576 i⃗+432 j⃗576\,\vec{i} + 432\,\vec{j} N/C

a) Vector campo eléctrico creado por q2q_2 en el punto C(4,3)C(4,3) m

Solución: −900 i⃗-900\,\vec{i} N/C

a) Vector campo eléctrico total en el punto C(4,3)C(4,3) m

Solución: −324 i⃗+432 j⃗-324\,\vec{i} + 432\,\vec{j} N/C

b) Potencial electrostático en el punto CC

Solución: 00 V

b) Trabajo que realiza el campo al trasladar la carga q3q_3 desde CC hasta DD

Solución: 1,62⋅10−61{,}62\cdot 10^{-6} J / 1,621{,}62 µJ

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