Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Julio 2020

PREGUNTA 6. Resuelva este problema:

Un dipolo eléctrico es un sistema formado por dos cargas del mismo valor y de signo contrario que están separadas una distancia fija. Si el valor absoluto de cada una de las cargas es de    y están situadas en los puntos (0,0) y (4,0), calcule:

a)  El potencial eléctrico creado por el dipolo en el punto (2,2).

b)  La aceleración que experimenta un protón situado en el punto medio del dipolo.

 

DATOS:  .

Las distancias están en metros.

 

a)   Hacemos un dibujo del dipolo:

 

 

 

La distancia de cualquiera de las cargas al punto P es la misma:

 

 

Recordamos que el potencial en un punto es la suma de los potenciales que crean todas las cargas en ese punto y que, además, es una magnitud escalar:

 

 

Como  :

 

 

 

Como las cargas tienen el mismo valor, pero distinto signo y, las distancias son las mismas, el potencial se anula.

 

 

b)  Primero vamos a calcular el campo eléctrico en el punto medio de las dos cargas. Recordamos que es una magnitud vectorial y que para dibujar el sentido de los vectores tenemos en cuenta que llevaría el sentido de una carga positiva que colocáramos en ese punto. Por el principio de superposición, el campo total es la suma de los campos que crean cada una de las dos cargas:

 

 

Como  :

 

 

 

Sabiendo el campo podemos calcular la aceleración: