03 Potencial el ctrico

Resolver los siguientes problemas del capítulo 23 (a partir de la página 806) del
texto guía:
23.5
23.21

23.29
23.34
23.40
23.55
23.60
23.70
23.79
23.86

Energía potencial eléctrica

Wa

b

Ua Ub(U b U a )

U

Energía potencial eléctrica en un campo uniforme

U aumenta si la carga de prueba q0 se mueve en la dirección opuesta a la
fuerza eléctrica; U disminuye si q0 se mueve en la mismadirección la
fuerza eléctrica.

Energía potencial eléctrica de dos cargas puntuales

U

1
4

0

qq0
r

Un positrón (antipartícula del electrón) tiene una masa de
9.11 × 10 31 kg y una carga +e =1.60 × 10 19 C. Suponga que un
positrón se mueve en la vecindad de una partícula alfa cuya carga
es +2e = 3.20 × 10 19 C. La partícula alfa tiene una masa más de
7000 veces mayor que la del positrón,por lo que se supondrá que
está en reposo en algún marco de referencia inercial. Cuando el
positrón está a 1.00 × 10 10 m de la partícula alfa, se aleja de ésta
con una rapidez de 3.00 × 106 m/s. a)¿Cuál es la rapidez del
positrón cuando las dos partículas están separadas por una
distancia de 2.00 × 10 10 m? b) ¿Cuál es la rapidez del positrón
cuando está muy alejado de la partícula alfa? c) ¿Cómocambiaría
la situación si la partícula en movimiento fuera un electrón (igual
masa que la del positrón pero con carga opuesta)?

Energía potencial eléctrica con varias cargas puntuales

U

q0
4

0

iqi
ri

U

1
4

0 i j

qi q j
rij

La diferencia de energía potencial Ua Ub es igual al trabajo que efectúa la
fuerza eléctrica cuando la partícula se desplaza de a a b.

La diferencia de energíapotencial Ua Ub se define como el trabajo que debe
efectuar una fuerza externa para desplazar la partícula lentamente desde b
hasta a en contra de la fuerza eléctrica..

Dos cargas puntuales selocalizan en el eje x, q1 = e en x = 0 y q2 = +e en x = a.
a) Determine el trabajo que debe realizar una fuerza externa para llevar una
tercera carga puntual q3 = +e del infinito a x = 2a. b) Determine la...