potencial Optaciano Vásquez García

Física General III

Potencial Eléctrico

Optaciano Vásquez García

eléctrica almacenada en el sistema, relativa a U = 0
a una separación infinita.

4.

1.

En cada una de las esquinas ye en el centro de un
cubo de lado l hay una carga puntual Q, como se
muestra en la figura. (a) ¿Cuál es el potencial en
centro del cubo (V = 0 en r =∞)?. (b) ¿Cuál es el
potencial en cada una delas esquinas debido a las
otras ocho cargas?. (c) ¿Cuál es la energía potencial
del sistema?.

El potencial en cierta región del espacio está dada
por la ecuación

Una carga puntual de +33 μC es localizada a 36 cm
de una carga idéntica de +33 μC. Una carga
puntual de -1,5 μC es movida desde el punto A al
punto B, como se muestra en la figura. ¿Cuál es el
cambio en la energía potencial.2.

En una fotocelda, la luz ultravioleta provee
suficiente energía a algunos electrones en la placa
de bario para emerger de la superficie a alta
velocidad como se muestra en la figura. Para medir
la máxima energía de los electrones, el colocada
otra placa sobre la placa de bario la misma que está
a un suficiente potencial de tal manera que los
electrones emitidos son lentamentedetenidos y
retornados a la superficie de la placa de bario. Si el
potencial de la placa superior es −3,02  𝑉
(comparado a la de bario) cuando los electrones son
detenidos. ¿Cuál fue la velocidad de estos
electrones cuando ellos fueron emitidos?.

5.

Problemas propuestos

V  V0  V1  3x  y  

V2

x  y2  z2
Donde ( 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 ) ≠ 0 y 𝑉 = 3,2. 10 𝑉,
𝑉 = 6,89. 10 𝑉/𝑚, 𝑉 = 9,80. 10𝑉/𝑚. Derivar
una expresión para el campo eléctrico ⃗ ( 𝑥, 𝑦, 𝑧) en
𝐸
algún punto. Calcular la magnitud de la intensidad
de campo en el punto (0, 1, −1) donde todas las
distancias están dadas en metros.
6.

3.

Cuatro cargas puntuales están localizadas en las
esquinas de un cuadrado que tiene 8,0 cm de lado.
Las cargas Q, 2Q, -3Q, y -4Q son colocadas
sucesivamente alrededor del cuadrado comose
muestra en la figura. ¿Cuál es la energía potencial

188

2

Un electrón es localizado en el plano xy donde el
potencial eléctrico depende de x e y como se
muestra en la figura (el potencial no depende de z).
Usando la notación de vectores unitarios determine
la fuerza eléctrica sobre el electrón.

Física General III

Potencial Eléctrico

7.

Dos dipolos,cada uno con momentodipolar de
6.10-30 C.m, están localizados como se muestra en
la figura, siendo su separación 0,4 nm. Determine
la energía potencial de los dipolos.

9.

12. Un dipolo ele´ctrico consiste en dos cargas
puntuales de igual magnitud y signos opuestos que
están separdos por una distancia 𝑙 = 2𝑎. Uno de
estos dipolos es representado en la figura. (a)
Determine   el   potencial   en   un  punto   arbitrario   P’  
sobre el eje y tal que y > a; (b) Determine la forma
que esta expresión toma cuando y >> a; (c)
Usando la expresión de la parte (a) calcular el
potencial cuando y = 3a, si q tiene una magnitud de
q = 2,48 nC y el valor de a es a = 0,0650m; (d)
Derivar una expresión para el potencial en el punto
P sobre el eje x. (e) Determine la forma de la
expresión cuando x >>a;(f) Usando la respuesta de
la parte (d) determine el potencial en x = 3a para
los mismos valores a q y a dados en la parte (c).

Una esfera no conductora de radio a posee una
carga qa. Rodeando a ésta hay dos cascarones
conductores delgados, de radios b y c, 𝑎 < 𝑏 < 𝑐
los que llevan cargas qb y qc. El cascarón más
externo está conectado a tierra. Obtenga
expresiones para el potencial de lasotras dos
esferas.

8.

Optaciano Vásquez García

Si ahora los dipolos se colocan en línea recta como
se muestra en la figura, determine la energía
potencial de los dipolos.

13. Un núcleo de helio de carga 𝑄 = 2𝑒 y que tiene
una masa 𝑀 = 6,646. 10
𝑘𝑔 es liberado desde
el reposo en una región del espacio donde hay un
campo eléctrico uniforme de magnitud 𝐸 =
5  𝑘𝑁/𝐶...