Cuestionario serway

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS.
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO.

1.- Con sus propias palabras, dé la diferencia entre potencial eléctrico y energía potencial eléctrica.
* La energía potencial eléctrica se define como el trabajo realizado por un campo eléctrico sobre una carga que se mueve en el campo debido a su posición, mientras que el potencialeléctrico es la energía por unidad de carga, es decir, la energía necesaria para mover una unidad de carga.
2.- Una carga negativa se mueve en la dirección de un campo eléctrico uniforme. ¿Su energía potencial aumenta o disminuye?
* Su energía potencial aumenta y su potencial disminuye.
3.- Si un protón se abandona desde el reposo en un campo eléctrico uniforme, ¿su potencial eléctrico aumenta odisminuye?
* Su energía potencial disminuye y su potencial aumenta.
4.- Dé una explicación física del hecho de que la energía potencial de un par de cargas del mismo signo es positiva, mientras que la energía potencial de un par de cargas de diferente signo es negativa.
* Las cargas del mismo signo generan una energía potencial positiva porque un agente externo debe realizar un trabajopositivo sobre un sistema para acercar las dos cargas. Si las dos cargas son de signo opuesto, la energía potencial es negativa porque un agente externo debe realizar un trabajo negativo sobre un sistema para acercar dos cargas.
5.- Un campo eléctrico uniforme es paralelo al eje x. ¿En qué dirección puede una carga ser desplazada en este campo sin realizar ningún trabajo externo sobre la carga?* Debe moverse entre puntos de igual potencial, así el trabajo será nulo. Esto ocurre en dirección perpendicular al campo eléctrico.
6.- Explique por qué las superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de campo eléctrico.
* Como la energía potencial no cambia a medida que una carga de prueba se traslada sobre una superficie equipotencial, el campo eléctrico norealiza trabajo sobre esa carga.
7.- Describa las superficies equipotenciales para a) una línea infinita de carga y b) una esfera uniformemente cargada.
* Una superficie equipotencial a una línea infinita de carga sería un cilindro de altura infinita con la línea de carga en su eje.
* Una superficie equipotencial en torno a una esfera cargado uniformemente es otra esfera concéntrica a la queposee la carga.
8.- Explique por qué, en condiciones estáticas, todos los puntos en un conductor deben estar al mismo potencial.
* Porque de existir diferentes valores de potencial en el conductor, implicaría la existencia de un flujo de carga, habiendo corriente eléctrica, perdiendo entonces la condición de estática.
9.- Si el potencial eléctrico de algún punto es cero, ¿puede concluirseque no existe carga en la vecindad de este punto? Dé una explicación.
* Podemos definir el potencial eléctrico debido a una carga puntual en un punto en el espacio, en este caso el punto de potencial cero se toma como si estuviera a una distancia infinita de la carga, lejos de su influencia y de la influencia de cualquier otra carga.

10.- Si el potencial es constante en cierta región, ¿cuáles el campo en esa región?

* Cero, porque al operar E=-dVdr con el potencial constante, obtenemos cero.
11.- El campo eléctrico dentro de una esfera uniformemente cargada es cero. ¿Esto implica que el potencial es cero en el interior de la esfera? Dé una explicación.
* El potencial eléctrico se relaciona con el campo eléctrico mediante la integral ∆V = − ∫Edr, por lo tanto, si E = 0 N/C,se puede afirmar que el potencial al interior de la esfera es constante y diferente de cero.
12.- El potencial de una carga puntual se define como cero a una distancia infinita. ¿Por qué no se puede definir el potencial de un línea infinita de carga como cero en r=∞?
* Porque un plano infinito con densidad de carga de superficie  crea un potencial eléctrico saliente en la dirección...