PAU Física 2018 · Setembre · Sèrie 3 · Exercici 3 (Opció B)

OPCIÓ B P3) Un model simplificat de distribució de càrregues elèctriques a l’interior d’un núvol es pot aproximar a dues càrregues puntuals situades a diferents altures. La figura mostra aquesta distribució aproximada, que consta d’una càrrega de +40 C situada a 10 km d’altura i una càrrega de –30 C situada a 4 km d’altura. a) Calculeu el vector camp elèctric que crea el núvol en el punt P que s’indica a la figura. [1 punt] b) Calculeu l’energia potencial electroestàtica emmagatzema­ da en el núvol. [1 punt] Dada:  .

a)     q 40     9   4 1 E k 1 i 0,9 10 i 0,1 10 i N C 0,2 p   1 2 d  3 6 10       E E i E j 2 2 x 2 y      E E cos 45          q 2 2 x 2        3  1 E k 2 i j ,2 65 10 i j N C 0,2 p  0,2 p    2 E E sin 45 d 2  2 y 2   2  2  d 6 6 6 2 km  0,4 p                         E E E 0,1 10 4 ,2 65 10 3 i ,2 65 10 3 j ,7 35 10 3 i ,2 65 10 3 j N C 1 1 2      2 2 3 1 E E E ,7 81 10 N C ; o mòdul i direcció/sentit x y b) q q  U k 1 2 0,2 p d     40 30      9 9 0,8 p U 0,9 10 8,1 10 J  3 6 10