Guía de ejercicios de electricidad

Guía
Campo eléctrico, diferencia de potencial, capacitancia.
Resumen.
o Un campo eléctrico existe alrededor de cualquier objeto cargado eléctricamente. El
campo produce fuerzas sobre objetos cargados.
o La intensidad del campo eléctrico es la fuerza por unidad de carga. La dirección del
campo eléctrico es la misma de la fuerza sobre una carga positiva de prueba pequeña.
o Las líneas decampo eléctrico proporcionan una imagen del campo eléctrico. Se
dirigen en las cargas positivas hacia fuera (alejándose de la carga), y en las negativas
acercándose a las cargas.
o La diferencia de potencial eléctrico es el cambio en la energía potencial por unidad de
carga en un campo eléctrico. La diferencia de potencial se mide en volts.
o El campo eléctrico entre dos placas paralelas esuniforme entre ellas, excepto en la
cercanía de los bordes.
o Los experimentos de Robert Millikan demostraron que la carga eléctrica se encuentra
cuantizada y que la carga portada por un electrón es de – 1,6 x 10-19 C.
o Las cargas se mueven dentro de los conductores hasta que el potencial eléctrico es el
mismo en todas las partes del conductor.
o A un objeto cargado se le puede remover su cargaen exceso al conectarlo a la tierra.
Tal procedimiento se le llama conexión a tierra.
o
Los campos eléctricos son más intensos cerca de la parte salientes de los
conductores.
o La capacitancia es la relación de la carga en un cuerpo, respecto a su potencial. La
capacitancia de un cuerpo es independiente de la carga sobre él y de su diferencia de
potencial.
Términos claves.
o Campoeléctrico.
o Conexión a tierra
o Líneas de campo eléctrico.
o Capacitancia.
o Diferencia de potencial
o Condensador.
eléctrico.
o Voltio.
Revisión de conceptos.
1. Dibuje las líneas de campo eléctrico entre:
a. Dos cargas de igual signo.
b. Dos cargas de signos opuestos.
2. ¿Cuáles son las dos propiedades que debe poseer una carga de prueba?
3. ¿Cómo está definida la dirección de un campoeléctrico?
4. ¿Qué son las líneas de campo eléctrico?
5. ¿Cómo se indica la intensidad del campo eléctrico mediante las líneas de campo
eléctrico?
6. ¿Qué unidad, en el Sistema Internacional, se emplea para medir la energía potencial
eléctrica? ¿el potencial eléctrico?
7. ¿Qué sucederá con la energía potencial eléctrica de una partícula cargada en un campo
eléctrico cuando se le dejalibremente moverse?

8. Defina el voltio en términos del cambio en energía potencial de una partícula que se
mueve en un campo eléctrico.
9. Dibuje las líneas de campo eléctrico entre dos placas paralelas de carga opuesta.
10.
¿Por qué un objeto cargado pierde su carga al ser conectado a tierra?
11.
Una barra de caucho cargada colocada sobre una mesa mantiene la carga
por algún tiempo. ¿Por quéla barra cargada no queda “a tierra” inmediatamente?
12.
Una caja metálica se encuentra cargada. Compare la concentración de
carga en las esquinas de la caja respecto de la concentración de carga en los lados.
13.
Describa con sus propias palabras un condensador.
PROBLEMAS
1. ¿Qué potencial existe en un punto de un campo eléctrico si el campo tuvo que efectuar un
trabajo de 0,24 J paratrasladar una carga de 8mC desde ese punto hasta el infinito?
2. Entre dos puntos de un campo eléctrico existe la diferencia de potencial de 2000 V. ¿Qué trabajo
se efectúa al trasladar una carga de 25μC entre esos puntos?
3. Para trasladar una carga eléctrica desde un punto a 220V y la tierra se efectuó un trabajo de 11
millones de Joules. ¿Qué carga pasó a tierra?
4. ¿Qué potencial existe en lasuperficie de una esfera de 45cm de radio cargada con 25 mC?
5. Calcular la aceleración que adquiere un electrón que se desplaza entre dos placas situadas en el
vacío a 1 cm entre sí y entre las que existe la diferencia de potencial de 1 V?
6. Un núcleo atómico tiene una carga de 50 protones. Hallar el potencial de un punto situado a
10-12m de dicho núcleo.
7. En un vértice de un...