TALLER POTENCIAL ELECTRICO

TALLER POTENCIAL ELECTRICO

1. La diferencia de potencial entre las dos terminales de un acumulador de automóvil es 12.0 V. Supóngase que se coloca ese acumulador en un espacio vacío, y que suelta un electrón en un punto cercano a la terminal negativa del acumulador. Entonces, el electrón será alejado, debido a la fuerza eléctrica, y se moverá en cierta dirección.


a. Si el electrón choca conel poste positivo del acumulador ¿cuál será su rapidez al chocar?

b. Si en lugar de ello el electrón se aleja hasta el infinito ¿cuál será su rapidez terminal?
2. El trabajo requerido para mover una carga de 5 uC del punto (3,-2,5) al punto (2,2,6) es de 35 J, en contra del campo generado por otra situada en el origen. ¿Cuál es el valor de la carga?.

3. Una carga puntual de 25uC seencuentra en el punto (4,-3,5). Encontrar el potencial eléctrico en el punto (0,4,6).

4. Para el ejercicio anterior, encuentre la diferencia de potencial entre los puntos (2,-4,5) y (-3,-4,3).


5. La abertura entre los electrodos de una bujía de automóvil es 0.64 mm. Para producir un campo eléctrico de 3.0 X 106 V/m, que es lo que se requiere para producir una chispa eléctrica, ¿qué diferencia depotencial mínima debe usted aplicar a la bujía?


6. Un electrón en un tubo de neón es acelerado desde el reposo a través de un potencial de 2000 V. ¿Qué rapidez alcanza el electrón?


7. Se deposita una carga de 2.0 X 10-12 C en una esfera de corcho pequeña (diminuta). ¿Cuál es el potencial electrostático a 30 cm de la esfera? ¿Y a 60 cm?

8. En un calentador de haz de electrones, los electronesen reposo cerca de un filamento de tungsteno se aceleran hacia un blanco metálico, mediante un gran potencial electrostático. Si los electrones chocan con el blanco que van a calentar a una velocidad de 1.8 X 107 m/s, ¿cuál es la diferencia de potencial entre el blanco y el filamento?

9. Un electrón en una región de campo eléctrico Eo tiene una ve­locidad inicial v en la dirección del campo. ¿aqué distancia llega el electrón?

10. Un cascarón esférico conductor tiene 12.0 cm de radio exterior, y está cargado a un potencial de 50000 V. ¿Cuál es el valor del po­tencial electrostático a 5.0 cm fuera de la superficie de la esfera?

11. En una demostración, un pequeño "gusano" de espuma de estireno, de 0.20 g de masa, está sobre un cascarón esférico de 15 cm de radio, parte de un generadorVan de Graaff. El cascarón está a un potencial de 75000 V. Cuando el gusano adquiere una carga Q es repelido por la esfera y se mueve verticalmente bajo la influencia de la gravedad y de la fuerza eléctrica. El gusano sube y llega al equilibrio a 0.50 m arriba de la superficie de la esfera. ¿Cuál es la carga Q?

12. Un núcleo de plomo es una esfera uniformemente cargada con 82e y tiene 7.1 X10-15 m de radio. ¿Cuál es el potencial elec­trostático en la superficie nuclear? ¿Y en el centro nuclear?

13. El núcleo del platino es una esfera uniformemente cargada con 78e, y tiene 7.0 X 10-15 m. ¿Cuál es la energía potencial eléc­trica de un protón incidente, que llega a la superficie nuclear? ¿Y al centro nuclear?

14. Una partícula alfa tiene 1. 7 X 10 -12 J de energía cinética, y lle­gadirectamente a un núcleo de platino, desde una distancia muy grande. ¿Cuál será la distancia en el acercamiento míni­mo? La carga eléctrica de la partícula alfa es 2e, y la de un nú­cleo de platino es 78e. Considérese que la partícula alfa es un punto material y que el núcleo es una distribución esférica de carga, de 5.1 X 10 -15 m de radio; no se tomará en cuenta el movimiento del núcleo.

14. Unapartícula alfa está inicialmente a una distancia muy grande de un núcleo de plutonio. ¿Cuál es la energía cinética mínima con la que debe lanzarse la partícula hacia el núcleo para tocar la superficie nuclear? El núcleo de plutonio es una esfera de 7.5 X 10-15 m de radio, con 94e de carga uniformemente dis­tribuida en su volumen. Para fines de este problema se puede considerar que la partícula...