Answer:
1. a. 3,000 N
b. Repulsión
2. 46.875 × 10⁶ N/C
3. a. 81,000 J
b. 6.75 × 10⁹ V
Explanation:
1. Los parámetros dados son;
Q₁ = +12 μC, Q₂ = +16 μC
La distancia entre las cargas, r = 0.024
La magnitud de la fuerza electrostática, F, entre cargas se da como sigue;
Donde, k = constante de Coulomb = 9.0 × 10⁹ N · m² / C²
Por lo tanto, obtenemos;
F = 9.0 × 10⁹ × 12 × 10⁻⁶ × 16 × 10⁻⁶ / 0.024² = 3.000
La magnitud de la fuerza electrostática, entre las cargas, F = 3000 N
(b) Dado que tanto Q₁ como Q₂ son cargas positivas, y las cargas iguales se repelen entre sí, la fuerza es la repulsión.
2) La intensidad de un campo eléctrico, E, se da como sigue;
La magnitud de la carga, Q = 24 μC
La distancia donde se mide el campo, r = 48 mm = 0.048 m
Por lo tanto, E = 9.0 × 10⁹ × 12 × 10⁻⁶ / 0.048² = 46,875,000 N / C
La intensidad de un campo eléctrico, E = 46,875,000 N / C = 46.875 × 10⁶ N / C
3. La magnitud de las cargas son;
Q₁ = 24 mC
Q₂ = -12 μC
La distancia entre las cargas, r = 0.032 m
un. El potencial eléctrico de una carga, , se da de la siguiente manera;
Por lo tanto;
= 9.0×10⁹ × 24 × 10⁻³ × (-12) × 10⁻⁶ /0.032 = -81,000
La energía potencial eléctrica entre la carga, Q₁ y Q₂= -81,000 J
b. El potencial eléctrico de Q₁ en Q₂, V₁ =
Por lo tanto, V₁ = 9.0×10⁹ × 24 × 10⁻³/0.032 = 6.75 × 10⁹
El potencial eléctrico de Q₁ en Q₂, V₁ = 6.75 × 10⁹ V