Guia potencial electrico

POTENCIAL ELECTRICO

1. Establezca la distinción entre potencial eléctrico y energía potencial eléctrica.
Energía potencial eléctrica es la energía que posee un sistema de cargas eléctricas debido a su
posición, en cambio el potencial eléctrico es la cantidad de energía potencial eléctrica que hay por
una unidad de carga, en un punto. También se puede entender por potencial eléctricoen un punto al
cuociente entre el trabajo que hay que hacer para mover una carga desde el infinito, hasta el punto,
y la carga que se mueve.
2. Una carga negativa se mueve en dirección de un campo eléctrico uniforme. ¿La energía
potencial de la carga aumenta o disminuye?, ¿ésta se mueve a una posición de potencial mayor
o menor?
Si se mueve en la dirección del campo, podemos suponerque se mueve desde las cercanías de una
carga positiva hacia una carga negativa (o desde cerca de una carga negativa a un lugar aún más
cercano), entonces al ser negativa la carga que se mueve va a ir frenando, disminuyendo su
velocidad, en consecuencia su energía potencial aumenta (ya que disminuye su energía cinética). Y,
se mueve de un potencial eléctrico mayor a uno menor, esto sejustifica debido a que se acerca a
una supuesta carga negativa.
3. Proporcione una explicación física del hecho de que la energía potencial de un par de cargas
iguales es positiva mientras que la correspondiente a un par de cargas diferentes es negativa.
La energía potencial negativa corresponde a un sistema atractivo, y si es positiva corresponde a uno
repulsivo. Un par de cargas del mismotipo se repelen entre sí, y si son de diferentes tipos se atraen
entre sí.
4. Un campo eléctrico uniforme es paralelo al eje x. ¿En qué dirección puede desplazarse una
carga en este campo sin que se haga ningún trabajo externo sobre la misma?
Debe moverse entre puntos de igual potencial, así el trabajo será nulo. Esto ocurre en dirección
perpendicular al campo eléctrico.
5. Explique porqué las superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de
campo eléctrico.
Si una línea de campo no fuera perpendicular a una superficie equipotencial, entonces tendría una
componente paralela a la superficie, y si quisiera mover una carga en la dirección de esa
componente del campo se tendría que realizar trabajo. Pero eso contradice el concepto de superficieequipotencial, en una superficie equipotencial se pueden mover cargas sin realizar trabajo.
6. Describa las superficies equipotenciales para a) una línea infinita de carga, b) una esfera
cargada uniformemente.
Una superficie equipotencial a una línea infinita de carga sería un cilindro de altura infinita con la
línea de carga en su eje central.
Una superficie equipotencial en torno a unaesfera cargada uniformemente es otra esfera
concéntrica a la que posee la carga.
7. Explique por qué, en condiciones estáticas, todos los puntos en un conductor debe estar al
mismo potencial eléctrico.
Si hay dos puntos de un conductor que tienen diferente potencial eléctrico, entonces una carga
eléctrica (un electrón por ejemplo) se movería entre las cargas y se registraría una corrienteeléctrica, pero se está diciendo que se está en condiciones estáticas, y en esa condición no puede
haber corriente eléctrica.
9. ¿Por qué es importante evitar los bordes o puntos afilados sobre conductores utilizados en
equipos de alto voltaje?
En los bordes y puntas se acumula mucha carga eléctrica, por lo tanto en las cercanías de esos
lugares se registra un gran potencial eléctrico, ysi nos acercamos a ellos con nuestro potencial cero,
por estar en contacto con tierra, establecemos una gran diferencia de potencial y, por ello, puede
producirse una descarga eléctrica desde el punto de alto potencial al de potencial cero (nosotros) y
recibiríamos la descarga.
10. ¿Cuál es la seguridad relativa al permanecer en un automóvil con una carrocería metálica
durante una...