potencial electrico

POTENCIAL ELECTRICO

1.

Establezca la distinción entre potencial eléctrico y energía potencial eléctrica.

Energía potencial eléctrica es la energía que posee un sistema de cargas eléctricas
debido a su posición, en cambio el potencial eléctrico es la cantidad de energía potencial
eléctrica que hay por una unidad de carga, en un punto. También se puede entender por
potencial eléctricoen un punto al cuociente entre el trabajo que hay que hacer para
mover una carga desde el infinito, hasta el punto, y la carga que se mueve.
2.

Una carga negativa se mueve en dirección de un campo eléctrico uniforme. ¿La
energía potencial de la carga aumenta o disminuye?, ¿ésta se mueve a una posición
de potencial mayor o menor?

Si se mueve en la dirección del campo, podemos suponer quese mueve desde las
cercanías de una carga positiva hacia una carga negativa (o desde cerca de una carga
negativa a un lugar aún más cercano), entonces al ser negativa la carga que se mueve
va a ir frenando, disminuyendo su velocidad, en consecuencia su energía potencial
aumenta (ya que disminuye su energía cinética). Y, se mueve de un potencial eléctrico
mayor a uno menor, esto se justificadebido a que se acerca a una supuesta carga
negativa.
Proporcione una explicación física del hecho de que la energía potencial de un par
de cargas iguales es positiva mientras que la correspondiente a un par de cargas
diferentes es negativa.

©

3.

o

Un campo eléctrico uniforme es paralelo al eje x. ¿En qué dirección puede
desplazarse una carga en este campo sin que se haga ningúntrabajo externo sobre
la misma?

e
rd
u

g

4.

.c

l

La energía potencial negativa corresponde a un sistema atractivo, y si es positiva
corresponde a uno repulsivo. Un par de cargas del mismo tipo se repelen entre sí, y si
son de diferentes tipos se atraen entre sí.

Debe moverse entre puntos de igual potencial, así el trabajo será nulo. Esto ocurre en
dirección perpendicular alcampo eléctrico.
Explique por qué las superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las
líneas de campo eléctrico.

.h

v

5.

6.

w

w

w

Si una línea de campo no fuera perpendicular a una superficie equipotencial, entonces
tendría una componente paralela a la superficie, y si quisiera mover una carga en la
dirección de esa componente del campo se tendría querealizar trabajo. Pero eso
contradice el concepto de superficie equipotencial, en una superficie equipotencial se
pueden mover cargas sin realizar trabajo.
Describa las superficies equipotenciales para a) una línea infinita de carga, b) una
esfera cargada uniformemente.

Una superficie equipotencial a una línea infinita de carga sería un cilindro de altura infinita
con la línea de carga en sueje central.
Una superficie equipotencial en torno a una esfera cargada uniformemente es otra esfera
concéntrica a la que posee la carga.
7.

Explique por qué, en condiciones estáticas, todos los puntos en un conductor debe
estar al mismo potencial eléctrico.

Si hay dos puntos de un conductor que tienen diferente potencial eléctrico, entonces una
carga eléctrica (un electrón por ejemplo)se movería entre las cargas y se registraría una
corriente eléctrica, pero se está diciendo que se está en condiciones estáticas, y en esa
condición no puede haber corriente eléctrica.

Hernán Verdugo Fabiani
Profesor de Matemática y Física
www.hverdugo.cl

1

8.

El campo eléctrico dentro de una esfera hueca cargada uniformemente es cero.
¿Esto significa que el potencial es cero enel interior de la esfera? Explique.

El potencial eléctrico se relaciona con el campo eléctrico mediante la integral
∆V = − Edr , por lo tanto, si E = 0 N/C, se puede afirmar que el potencial al interior de la

∫

esfera es constante y diferente de cero.
9.

¿Por qué es importante evitar los bordes o puntos afilados sobre conductores
utilizados en equipos de alto voltaje?

En los...