Tema 08: El campo eléctrico	Subtema 04: Movimiento de cargas		08_04_003
Origen: Burbano, 26, 14	Nivel: 2/3	MRUA Aceleración electrón placas
Un electrón se lanza horizontalmente con una velocidad inicial de 1000 km/s a lo largo de la dirección equidistante de las placas de un condensador plano, cuya longitud es de 50 cm, y sale por el otro extremo, justamente por el borde de la placa positiva. El electrón incide sobre una pantalla fluorescente vertical situa da a 50 cm del borde de salida del condensador, midiéndose sobre ella un desplazamiento vertical del electrón de 20 cm. Calculad el valor del campo eléctrico entre las placas, así como la diferencia de potencial entre ellas y su separación.

S O L U C I Ó N:

Tomaremos como eje OX la linea horizontal media entre las placas, y como eje OY el perpendicular al anterior. La distancia entre el eje OX y una de las placas la denominaremos h', y h designará el desplazamiento vertical sobre la pantalla. L es la longitud del condensador y D la distancia entre este y la pantalla.

(A) En el primer tramo del movimiento, se realiza un MRU en horizontal y un MRUA en vertical, describiendo el electrón un arco de parábola, como se vió en problemas anteriores. Las ecuaciones que describen esta situación son:

(B) En el segundo tramo del movimiento, se realiza un MRU en cada uno de los ejes, ya que podemos despreciar el efecto gravitatorio sobre el electrón, debido a su pequeña masa y su gran velocidad. Las ecuaciones que describen esta situación son:

Tenemos pues un sistema de 2 ecuaciones cuyas incógnitas son E y h'.

Dividimos las expresiones en las que aparecen h' y h-h':

Por tanto, la separación entre las placas será d = 2h' = 0,133 m

El valor del campo se obtiene de la expresión de h' en el primer tramo:

(C) ΔV = E d = E 2 h' = 3 x 2 x 0,2/3 = 0,4 V

* * * * * * * * * *