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Cargas en un alambre aislante

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Una carga puntual de +8.75 uC está adherida bajo una mesa horizontal sin fricción. Está unida a una carga puntual de -6.50 uC con un alambre aislante de 2.50 cm. Un campo eléctrico uniforme de magnitud 1.85 x 10^8 N/C está dirigido en forma paralela al alambre, como se ilustra en la figura 21.39. a) Calcule la tensión en el alambre b) ¿Cuál sería la tensión si las dos cargas fueran negativas?
El sistema mostrado en la figura es una carga Q1 = -6.5 uC colocada a 2.5 cm de una carga Q2 = 8.75, ambas cargas están unidas por un alambre no conductor. Además, en la dirección positiva de las x, hay un campo eléctrico, paralelo a la distancia entre las dos cargas. La carga Q1 experimenta una fuerza de atracción a la carga Q2 por tener signos contrarios, esta fuerza es en dirección positiva del eje x, y por el campo eléctrico, experimenta una fuerza negativa, hacia la izquierda. Lo que evita que la carga Q1 se acelere es el alambre que debe realizar una fuerza de tensión para que el sistema esté en equilibrio. Por tanto, la tensión es igual a la fuerza debida al campo menos la fuerza debida a la carga.
En el caso en que las dos cargas fueran negativas, la fuerza debido a la carga Q2 es de repulsión y sería en el mismo sentido que la fuerza debida al campo eléctrico, en este caso la tensión en el alambre será igual a la suma de las fuerzas.
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