Ejercicio resuelto de Campo eléctrico · Física · 2025

PREGUNTA 2 - CUESTIÓN - OPCIÓN A





Representa razonadamente los vectores campo eléctrico que generan en el punto $P$ cada una de las tres cargas indicadas en la figura. Razona qué vector de la figura representa el campo eléctrico total en dicho punto $P$. Si se conoce que el potencial eléctrico que produce la carga positiva $+Q$ en el punto $P$ es de $100\text{ V }$, ¿cuál es el potencial eléctrico en $P$?

En primer lugar, se hace un estudio gráfico de la situación:

La dirección y sentido del vector campo eléctrico en un punto vienen dados por la dirección y sentido de la fuerza que experimentaría una carga de prueba positiva colocada en ese punto. Se hace un esquema para cada carga.



























Para calcular el valor del campo eléctrico gráficamente se aplica el principio de superposición. Para ello, basta con sumar vectorialmente los 3 vectores.

Matemáticamente:
$\vec{E}={\vec{E}}_{+Q}+{\vec{E}}_{-Q}+{\vec{E}}_{-2Q}=2\cdot \frac{K\cdot Q}{d^2}(\vec{i}+\vec{j})$

Como puede observarse, el vector campo eléctrico se corresponde con el vector $\vec{i}+\vec{j}$. Es el que forma un ángulo de ${45}^{\circ }$ con el eje $X$.





El potencial eléctrico total es la suma de los potenciales eléctricos.

$V=V_{+Q}+V_{-Q}+V_{-2Q}$

Es fácil comprobar que:
$V_{+Q}+V_{-Q}=0$, ya que:

$V_{+Q}=\frac{K\cdot Q}{d}{V}_{-Q}=-\frac{K\cdot Q}{d}$

Por tanto:

$V=0+V_{-2Q}=-\frac{K\cdot 2Q}{d}=-2\cdot \frac{K\cdot Q}{d}=-2\cdot V_{+Q}=-2\cdot 100=-200\text{ V}$

El potencial eléctrico en el punto $P$ es $-200\text{ V}$ tomando $V=0$ en el infinito.