Energiapotencialelectrica Problemasresueltos Gonzalorevelopabon 130329141408 Phpapp01 1

Luis Gonzalo Revelo Pabón 1
I.E.M. María Goretti
PROBLEMAS RESUELTOS DE E N E R G I A POTENCIAL ELÉCTRICA O TRABAJO.
1. Calcular la energía potencial eléctrica de un sistema formado por dos partículas cuyas
cargas eléctricas de prueba y fuente son iguales a q = 2μC y Q = 4μC respectivamente y
se encuentran separadas a una distancia de 2m.
DATOS
-6
q = 2 C =2x10 C
-6
Q = 4 c = 4x10 C
9
2
2
k= 9x10Nm /C
.r= 2m
PREGUNTA
EP=?
Solución.
Por definición se tiene que:

Esta es la energía potencial eléctrica del sistema formado por las dos partículas cargadas. Y El
trabajo realizado por un agente externo es el negativo de la energía potencial eléctrica es decir:
-0,036 julios.
2. Las partículas que se encuentran en el siguiente dibujo tienen cargas eléctricas así:
q1=8nC, q2=2nC, y q3=-4nC,separadas a una distancia de r1=3 cm y r2=4 cm ¿Cuánto
trabajo se requiere hacer para trasladar la carga q1 desde el punto A hasta B?

DATOS
-9
q1=8nC=8x10 C
-9
q2=2nC = 2x10 C
-9
q3=-4nC = -4x10 C
-2
r1=3cm = 3x10 m
-2
r2=4cm = 4x10 m
PREGUNTA
.r3=?
W AB =?
Solución
Encontremos la distancia entre las cargas q1 y q3, aplicando el teorema de Pitágoras tenemos
que:
√
√
Encontremos la energía potencial(trabajo) en los puntos A y B, para ello por definición se tiene
que:
Remplazamos:

Luis Gonzalo Revelo Pabón 2
I.E.M. María Goretti

Por lo tanto, el trabajo realizado por la carga q1, para trasladarse desde A hasta B, será igual a:
Remplazamos:

-6

-6

-6

W AB = +4,8x10 julios - (-5,76x10 Julios) = +1,056x10 julios

3. ¿Cuál es la energía potencial eléctrica del sistema formado por 3 partículascuyas cargas
son dos positivas y una negativa de una magnitud igual a 2 C, que se encuentran ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado igual a 3 cm?

DATOS
-6
.q1=+ 2 C = +2x10 C
-6
.q2=+ 2 C = +2x10 C
-6
.q3=- 2 C = -2x10 C
-2
.r1 = 3 cm = 3x10 m
-2
.r2 = 3 cm = 3x10 m
-2
.r3 = 3 cm = 3x10 m
9
2
2
.k = 9x10 Nm /C
PREGUTA
Ep =?
Solución.
La energía potencial total de un sistemade cargas es igual a LA SUMA ALGEBRAICA (conserva el signo positivo o negativo que tiene cada una de las cargas) de las energías potenciales
de cada una de las parejas tomadas de dos en dos de las tres cargas que nos han dado. Es
decir:
∑

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4. Calcular el trabajo realizado por el campo eléctrico para mover una partícula cuya carga
eléctrica es de10μC entre los puntos A y B, sabiendo que el potencial eléctrico en el punto A tiene 8V y en el punto B es igual a 4V.
DATOS
-6
.q=10 = 10x10 C
VA=8v
VB= 4v
PREGUNTA
W=
Solución.
Por definición se tiene que:
-6

Esto significa que un agente externo consume una energía potencial de - 40x10 J para mover
la partícula entre los puntos A y B.

PROBLEMAS RESUELTOS DE POTENCIAL ELECTRICO Y DIFERENCIA DEPOTENCIAL
-9

5. Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga fuente Q=12 x 10 C en
un punto ubicado a 10 cm de ella.
DATOS
-9
Q=12X10 C
-2
.r=10 cm= 10x10 m
9
2
2
.k= 9x10 Nm /C
PREGUNTA
V=?
Solución
Aplicamos la expresión que permite calcular el potencial eléctrico en un punto cualquiera del
campo eléctrico E, que está definido por:

por lo tanto el valor del potencialeléctrico será igual a:

El potencial eléctrico es una magnitud escalar, por lo tanto tan sólo debe ser indicado por su
signo y su valor numérico. El potencial vale + 1.080 V

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I.E.M. María Goretti
6. Determine el potencial eléctrico a 9 cm de un cuerpo cuya carga fuente eléctrica es de 9μC.
DATOS
-2

.r= 9 cm = 9x10 m
-6
Q= -9 μC = -9x 10 C
9
2
2
K= 9x10 N.m /C
PREGUNTA
V=?Solución.
Por definición:

7. Determine el potencial eléctrico en el punto P que se encuentra en la figura siguiente, debido a la existencia de dos cargas fuente Q1=-4μC y Q2=2μC respectivamente.
DATOS
-6
Q1=-4μC = - 4x 10 C
-6
Q2=2μC = +2x10 C
9
2
2
K= 9x10 N.m /C
-2
.r1= 1 cm = 1x10 m
-2
.r2 =√ cm =√ x10 m
PREGUNTA
VP=?

Solución
Por definición:

√
Por lo tanto el potencial en el punto P será...