Ejercicio resuelto de Campo eléctrico · Física · Aragón · 2025

Los dos cables de la figura son infinitos, paralelos y están separados una distancia $d = 12$ cm. Además conducen sendas corrientes de $I_{1} = 2$ A e $I_{2} = 3$ A, en los sentidos indicados en la figura.

Si se activa un campo eléctrico uniforme perpendicular a las corrientes de la figura y hacia la derecha (sentido positivo del eje $x$), $E = 150$ V/m, calcule la fuerza electrostática que sufrirá cada uno de los electrones de la corriente $I_{2}$. [0,75 puntos]

Haga un dibujo de esta fuerza en la que se vea claramente su dirección y sentido. [0,75 puntos]

Datos: Permeabilidad magnética del vacío: $4\pi \cdot 10^{-7}\ \mathrm{T} \cdot \mathrm{m}/\mathrm{A}$; Carga del electrón: $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ C.

$\textbf{Si se activa un campo eléctrico uniforme perpendicular a las corrientes de la figura y hacia la derecha (sentido positivo del eje } \boldsymbol{x}\textbf{), } \boldsymbol{E = 150}\textbf{ V/m, calcule la fuerza electrostática que sufrirá cada uno de los electrones de la corriente } \boldsymbol{I_2}\textbf{. [0,75 puntos]}$

La fuerza que un campo eléctrico ejerce sobre una carga puntual es, por definición de campo:

$\vec F_E=q\,\vec E$

Su módulo depende solo del valor absoluto de la carga y del campo:

$F_E=\left|q_e\right|E=1{,}6\cdot10^{-19}\cdot150=2{,}4\cdot10^{-17}\ \text{N}$

Cada electrón de la corriente $I_2$ sufre una fuerza electrostática de $2{,}4\cdot10^{-17}\ \text{N}$. Es una fuerza minúscula, pero actúa sobre una carga con una masa aún más pequeña.

$\textbf{Haga un dibujo de esta fuerza en la que se vea claramente su dirección y sentido. [0,75 puntos]}$










La dirección es la del campo, es decir, la del eje $x$, perpendicular a los cables. El sentido, en cambio, es el contrario al del campo, porque la carga del electrón es negativa:

$\vec F_E=-1{,}6\cdot10^{-19}\cdot150\,\vec\imath=-2{,}4\cdot10^{-17}\,\vec\imath\ \text{N}$





La fuerza sobre los electrones apunta, por tanto, hacia el sentido negativo del eje $x$, hacia la izquierda del dibujo.