Física, pregunta formulada por cyalidys, hace 1 mes

Se transmite una señal nerviosa cuando entran $\mathbf{5}.\mathbf{6}\times{\mathbf{10}}^{\mathbf{11}}$ iones de Na+ al axón por metro de longitud. Si modelamos el axón como un cilindro de longitud 0.1 mm
a) ¿Cuántos coulombs de carga entran en 0,1 mm de longitud del axón?
b) ¿Qué campo eléctrico se produce con el flujo de los iones de Na+ en la superficie del cuerpo, si el axón se localiza 5 cm debajo de la piel?

Respuestas a la pregunta

Contestado por LeonardoDY

La carga eléctrica en el axón es de $8,96\times 10^{-8}C$ y el campo eléctrico en la superficie del cuerpo es de $322560\frac{N}{C}$

¿Cómo calcular la carga eléctrica en el axón?

Cada catión de sodio en el axón tiene una carga elemental, por lo que para calcular la carga eléctrica que entra en 0,1 mm del axón tenemos que multiplicar la unidad de carga elemental 'q' por el número de iones:

$Q=q.n=1,6\times 10^{-19}C.5,6\times 10^{11}=8,96\times 10^{-8}C$ .

¿Cómo hallar el campo eléctrico en el punto solicitado?

Si el axón está 5 cm por debajo de la piel y queremos calcular el campo eléctrico en la superficie del cuerpo, la distancia entre el axón y la superficie es mucho mayor que las dimensiones del mismo, por lo que el axón se puede considerar puntual. Entonces, podemos hallar el campo eléctrico aplicando la ley de Coulomb:

$E=k\frac{Q}{d^2}=9\times 10^{9}\frac{Nm^2}{C^2}\frac{8,96\times 10^{-8}C}{(0,05m)^2}\\\\E=322560\frac{N}{C}$