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la cuevadel empollón
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5

1,5 puntos
Problema obligatorio
Tres cargas eléctricas puntuales están fijas en los vértices de un rectángulo como muestra la figura. Los lados del rectángulo son a=4 ma = 4\,\text{m} y b=3 mb = 3\,\text{m}. El valor de las cargas 11 y 22 es q1=2 nCq_1 = 2\,\text{nC} y q2=−5 nCq_2 = -5\,\text{nC}.
Datos
  • Constante de Coulomb k=9×109 N m2 C−2k = 9 \times 10^9\,\text{N}\,\text{m}^2\,\text{C}^{-2}
Rectángulo de lado horizontal a y vertical b. En el origen O está q2 menor que cero; encima, q1 mayor que cero; a la derecha de O, q3; y en el vértice superior derecho, A. Los ejes X e Y coinciden con los lados inferior e izquierdo.
a
Sabiendo que el valor del potencial eléctrico total en el cuarto vértice AA del rectángulo debido a esas tres cargas eléctricas es de −22,5 V-22{,}5\,\text{V}, calcular el valor de la carga eléctrica q3q_3.
b
Calcular el vector campo eléctrico total en el vértice AA debido a esas tres cargas eléctricas. Justificar el cálculo con un dibujo vectorial que muestre los campos eléctricos involucrados.