Se colocan cuatro cargas en los vértices de cuadrado con lado de 5 cm. Los cargos son: 1, -1, 2 -2 x x 10 ^ (- 8) C. ¿Qué es el campo eléctrico en el centro del círculo?

Se colocan cuatro cargas en los vértices de cuadrado con lado de 5 cm. Los cargos son: 1, -1, 2 -2 x x 10 ^ (- 8) C. ¿Qué es el campo eléctrico en el centro del círculo?
Anonim

Responder:

#vec (E _ ("Net")) = 7.19xx10 ^ 4 * sqrt (2) j = 1.02xx10 ^ 5j #

Explicación:

Esto se puede resolver fácilmente si primero nos enfocamos en la física. Entonces, ¿cuál es la física aquí?

Bueno, veamos en la esquina superior izquierda y en la esquina inferior derecha del cuadrado (# q_2 y q_4 #). Ambas cargas están a la misma distancia del centro, por lo que el campo neto en el centro es equivalente a una sola carga q de # -10 ^ 8 C # en la esquina inferior derecha Argumentos similares para # q_1 y q_3 # llevar a la conclusión de que # q_1 y q_3 # puede ser reemplazado por una sola carga de # 10 ^ -8 C # en la esquina superior derecha

Ahora vamos a encontrar la distancia de separación. # r #.

#r = a / 2 sqrt (2); r ^ 2 = a ^ 2/2 #

La magnitud del campo está dada por:

# | E_q | = kq / r ^ 2 _ (r ^ 2 = a ^ 2/2) = 2 (kq) / a ^ 2 #

y para el # q = 2q; | E_ (2q) | = 2 | E_q | = 4 (kq) / a ^ 2 #

#vec (E _ ("tot")) = E_ (q) (color (azul) (cos (-45) i + sin (-45) j)) +2 (color (rojo) (cos (45) i + sin (45) j)) + (color (verde) (cos (225) i + sin (225) j)) + 2 (color (púrpura) (cos (135) i + sin (135) j)) = #

#vec (E _ ("Net")) = E_ (q) (color (azul) (sqrt (2) / 2i - sqrt (2) / 2j)) +2 (color (rojo) (sqrt (2) / 2 i + sqrt (2) / 2) j)) + (color (verde) (- sqrt (2) / 2 i - sqrt (2) / 2j)) + 2 (color (púrpura) (- sqrt (2) / 2 i + sqrt (2) / 2j)) # El componente i se cancela y nos quedamos con: #vec (E _ ("Net")) = E_ (q) * sqrt (2) j #

Calcular #E_ (q) = 2 (kq) / a ^ 2; k = 8.99xx10 ^ 9; q = 10 ^ -8; a ^ 2 = (5/100) ^ 2 #

#E_ (q) = 2 * (8.99xx10 ^ 9 * 10 ^ -8) / (5/100) ^ 2 = 7.19xx10 ^ 4 N / C #

#vec (E _ ("Net")) = 7.19xx10 ^ 4 * sqrt (2) j = 1.02xx10 ^ 5j #