Lic. Fs. John Cubas Snchez, Mg.

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EJERCICIOS RESUELTOS SOBRE ELECTROSTTICA I

1. Sabiendo que el sistema mostrado se encuentra en equilibrio,

determine la tensin en la cuerda A (en N); se sabe que el peso

de cada esfera es W1 = 30 N y W2 = 40 N; y las cargas

correspondientes son q1 = 20 C y q2 = 40 C.

SOLUCIN:

Datos:

W1 = 30 N

W2 = 40 N

q1 = 20 C = 20106

C

q2 = 40 C = 40106

C

d12 = 30 cm = 30102

m

TA = ?

Realizamos un Diagrama de cuerpo

libre de la carga q2:

Donde F12 es la fuerza de

interaccin elctrica entre las cargas

q1 y q2, cuyo valor est determinada

por la ley de Coulomb, as:

2

12

21

12d

qqKF

22

66

9

12

1030

10401020109

F

2

1

12109

1072

F

NF 8012

Luego, como el sistema se

encuentra en equilibrio:

0F

0122 FWT

122 FWT

NT 120

Realizamos un Diagrama de cuerpo

libre de la carga q1:

q2

W2

T

F12

q1

30 cm

A

q2

Lic. Fs. John Cubas Snchez, Mg.

2

Finalmente, como el sistema se

encuentra en equilibrio:

0F

0112 TWFTA

121 FTWTA

8012030 AT

NTA 70

2. Una esfera maciza no conductora de radio a, con una cavidad esfrica de radio b,

posee una distribucin de carga volumtrica dada por 3r

B : donde B es una

constante. Determine la carga que se encuentra en la esfera.

SOLUCIN:

Datos:

R1 = a

R2 = b

3r

B

Q = ?

Realizamos un grfico

representativo acorde al enunciado:

Por definicin:

Vd

qd

Vdqd

rdrr

Bqd 2

34

r

rdBqd 4

Integrando a ambos lados:

a

b

Q

r

rdBqd 4

0

a

brBQ ln4

baBQ lnln4

dq

r

O

a

dr

b

q1

W1

TA

F12

T

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3

b

aBQ ln4