2_POTENCIAL_Y_ENERGIA_ELECTRICA

POTENCIAL ELECTRICO


1. La figura muestra una región del espacio donde existe un campo eléctrico uniforme E0 y las líneas equipotenciales son paralelas y separadas entre si 10 cm.
a) Que trabajo realiza el agente externo para trasladar a velocidad constante una carga de 30 C desde el punto B hasta A.
b) Cual es la magnitud del campo eléctrico E0 en N/C.

Rpta. a) – 6x10-3 J b)103 N/C

2. Como se ve en la figura, 2 cargas Q y –Q se mantienen fijas a una distancia de 4m. Tome Q = 5 μc a) Cuál es la diferencia de potencial VB – VA , b) Una partícula de masa m = 0.3 g y carga q = 2 μc parte del reposo en el punto A ¿Cuál es su velocidad al llegar al punto B?.

+Q A B -Q2m 1m 1m
Rpta. a) -30x103 V, b) 20 m/s

3. Bajo condiciones electrostáticas podemos afirmar:
a) Cuando un conductor está cargado la carga reside solo en la superficie del conductor.
b) El potencial eléctrico dentro de un conductor cargado es siempre igual al que existe en la superficie.
c) La diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos dentro de un conductor cargado siempre es diferentede cero.
Rpta. Solo I y II son correctos

4. Se toman dos puntos A y B en el interior de un conductor en equilibrio electrostático y un punto C en su superficie. Respecto a los potenciales electrostáticos, señale su respuesta y explique.
a) VA VB b) VA=VB=VC c) VA>VC d) falta información

5. En los vértices de un triángulo equilátero de lado 6cm, se ubican tres cargas igualespositivas de valor q=50 μC. Determinar:
a) El valor del campo eléctrico en el punto P
b) La fuerza eléctrica sobre una carga qo=50 μC ubicada en P
c) El potencial eléctrico en P

Rpta. (a) –16,6x107jN/C (b) –0,83x104jN (c) 38,6x106V

6. Se tiene cuatro cargas puntuales entrantes q1=q2=q3=q4=+10mC. Las cargas están colocadas en los vértices de un cuadrado de 10cm de lado. Hallar:
a) La fuerzaeléctrica resultante sobre cualquiera de las cargas
b) El potencial eléctrico en el centro del cuadrado
c) La energía potencial electrostática del sistema de las cuatro cargas

7. Considere una pirámide de altura h = 4cm y base hexagonal de lado a = 3cm, la cual descansa en el plano XY, en cuyos vértices de la base se encuentran cargas puntuales, de magnitudes: +q, +q, +q, -q, -q y -q; como semuestra en la figura.
a) Determine el vector CE en el vértice cúspide de la pirámide.
b) Escoja cualquiera de las cargas y llévela al infinito. ¿Qué trabajo ha tenido que hacer para tal transporte?
Rptas: a) 480 Kq î + 831,3 Kq ĵ (N/C)

8. En la figura las cargas Q1= 3 μc, Q2= - 2 μc y Q3= 5 μc, están fijas.
a) Cuál es el trabajo externo necesario para mover una carga q = - 4 μc con rapidezConstante desde el punto A en el Centro del cuadrado hasta el punto B en la esquina.
b) Cuál es el significado del signo de la respuesta.


9. Considere una pirámide de altura h = 4 cm y base hexagonal de lado a = 3 cm, la cual descansa en el plano XY, en cuyos vértices de la base se encuentran cargas puntuales, de magnitudes: +q, +q, +q, -q, -q y –q; como se muestra en la figura.
a) Determine elvector Campo Eléctrico en el vértice cúspide de la pirámide.
b) Escoja cualquiera de las cargas y llévela al infinito.¿Qué trabajo ha tenido que hacer para tal transporte?
RESPUESTAS:
10. Tres cargas puntuales de 5109 C están situados en los vértices A, B Y C del rectángulo cuyos lados son 0.6 m y 0.4 m. Determinar: (INF-ExParc-2003-1)
a) El trabajo para llevar una carga de –1106 C desde elinfinito, hasta el centro del lado CD, siempre en equilibrio.
b) El vector fuerza eléctrica sobre la carga de –1106 C ubicada en el centro del lado CD.


11. Una carga Q es colocada en cada uno de los vértices opuestos de un cuadrado. Otra carga q es colocada en cada uno de los otros dos vértices del cuadrado. ( k = ¼ o=9.0109 N.m2/C2 ). (INF-ExSust-2003-1)
a) Si la fuerza resultante...