Qué aprenderás en esta clase
Ejercicio 1 del repartido: qué vector representa el campo eléctrico en un punto equidistante de dos cargas iguales y de signos opuestos.
El enunciado
Dos cargas puntuales de igual valor y signos contrarios crean un campo eléctrico en el punto P que se muestra en la figura. Hay que indicar cuál de los vectores dibujados en P representa mejor ese campo. Es un ejercicio cualitativo: no se calcula ningún número, pero hay que razonar con cuidado la dirección y el sentido.
La disposición
En la figura hay una carga positiva y una negativa, ubicadas simétricamente, y el punto P está sobre la perpendicular que pasa por el punto medio entre ellas. Por eso, P está a la misma distancia de las dos cargas, y el triángulo que forman P y las cargas es isósceles.
El campo de cada carga
Para decidir el sentido de cada campo se considera el punto como si tuviera una carga de prueba positiva. La carga positiva la repele: su campo en P va sobre la línea que une la carga con el punto, alejándose de la carga. La carga negativa la atrae: su campo va sobre la línea que une el punto con la carga, hacia ella.
La suma
Como las dos cargas tienen el mismo valor y están a la misma distancia, los módulos de los dos campos son iguales. Dos vectores de igual módulo, que forman un ángulo entre sí, se suman por la regla del paralelogramo: el campo total queda en la diagonal, y por la simetría apunta en una dirección paralela a la línea que une las dos cargas, del lado de la carga negativa. Ese es el vector que representa mejor el campo en P.
Si hubiera que calcularlo
Si se pidiera el valor, se calcularía el módulo de cada campo con y se haría la suma vectorial. Por la simetría, las componentes perpendiculares a la línea de las cargas se cancelan, y las componentes paralelas se suman. Es el método general para cualquier ejercicio con dos cargas.
Para tener presente
Dos cosas importan en este tipo de ejercicios: el sentido de cada campo se decide con la carga de prueba positiva, y la simetría permite adelantar el resultado sin calcular. Después de ver el video, dibujá la misma situación con otro punto sobre la mediatriz y verificá que la conclusión es la misma.