1. Las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza son la fuerza fuerte, la fuerza electromagnética, la fuerza débil y la fuerza gravitacional. La fuerza fuerte es la más intensa, seguida por la fuerza electromagnética, la fuerza débil y finalmente la fuerza gravitacional. 2. Se presentan varios ejercicios sobre cálculos de campo eléctrico generado por diferentes configuraciones de cargas puntuales y distribuciones de carga uniforme. 3. Se resuelven ejercicios que involucran

1. 1 CAMPO ELÉCTRICO PRÁCTICO 1 Marisol Mendoza Flores Ing. Edison Coímbra

2. Ejercicio 1 ¿Cuáles son las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza y sus intensidades relativas? Fuerzas de la naturaleza 2. 1. 2 Fuerza Electromagnética Fuerza Nuclear La fuerza fuerte es la responsable de que los protones y los neutrones se mantengan unidos dentro del núcleo. Si no fuera por el dominio que ejerce la fuerza fuerte, la repulsión entre los protones haría inestable el núcleo; los protones se dispersarían y el núcleo no podría existir, por tanto su alcance es muy pequeño (10-15 m). La fuerza fuerte o nuclear fuerte tiene un rango de acción ligeramente menor que el tamaño del núcleo, esto es: actúa solo sobre las partículas más vecinas. La fuerza electromagnética afecta a todas las partículas que poseen carga eléctrica y su alcance es infinito, la constante de interacción de esta fuerza es un número a-dimensional denominado constante de la estructura fina (de valor aproximado 1/137) La fuerza electromagnética tendría un valor de 10+37 (un uno seguido de 37 ceros) La fuerza fuerte tendría un valor de 10+39 (un uno seguido de 39 ceros).

3. 3 Fuerzas de la naturaleza 4. 3. Fuerza Gravitacional Fuerza de Interacción Débil La fuerza gravitatoria es universal, a ella se someten todas las partículas elementales sin excepción, sin embargo debido a su poca magnitud no juega un papel importante en el micro mundo. La fuerza débil o nuclear débil actúa entre partículas elementales y es responsable de algunas reacciones nucleares. Por ejemplo, en la desintegración radiactiva de los núcleos que provoca su escisión en varios fragmentos, además la fuerza nuclear débil es importante en la velocidad de reacción de algunas reacciones nucleares que ocurren en estrellas como el sol (de hecho la vida media del sol está determinada por las características de esta fuerza), y en todos los procesos de interacción entre los neutrinos y la materia. Es una fuerza de corto alcance, 10-16m La magnitud relativa de la fuerza gravitatoria seria 1, suponiendo en una escala de intensidades. La fuerza débil tendría un valor de 10+34 (un uno seguido de 34 ceros)

4. Ejercicio 2 Determine la dirección y el valor de la fuerza eléctrica sobre la carga Q3. 4

5. Ejercicio 3 Si el campo eléctrico E es 100 V/m a una distancia de 2 m de una carga puntual Q1, encuentre el valor de Q1. Datos E=100 V/m r= 2m Q1=? 5

6. Ejercicio 4 Encuentre el campo eléctrico generado por cada una de las siguientes cargas, en el punto P. 6

7. Ejercicio 5 Una carga positiva de 7nC está situada a 60 cm de una carga negativa de 3nC. Encuentre el campo E a la mitad de las cargas. 7

9. Ejercicio 7 Calcule la magnitud y dirección del campo eléctrico en el origen debido al array de cargas de la figura. 9

10. Ejercicio 8 Cuatro cargas de 3 nC cada una, se encuentran en las esquinas de un cuadrado de 1m de lado. Las dos cargas en el lado izquierdo del cuadrado son positivas y las dos cargas en el lado derecho son negativas. Encuentre el campo E en el centro del cuadrado. 10

11. Ejercicio 9 Un alambre largo y recto lleva una carga de 125 nC/m. Encuentre el campo E a una distancia de 3 m desde el alambre. 11 Datos ṢL=125x10-9 K= 9x109 Єr= 3

12. Ejercicio 10 Una larga línea de transmisión tiene cargas iguales y opuestas en sus alambres de 8pC/m. Los alambres están separados 10 cm entre sí por un dieléctrico de 2,8 de permitividad relativa. Encuentre el campo E en un punto a la mitad entre los alambres Datos ŞL=8p C/m d= 10 cm ε0=2.8 12 FIN