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= 9x10 Nm /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 q1=8nC=8x10-9C q2=2nC = 2x10-9C q3=-4nC = -4x10-9 C r1=3cm = 3x10-2m r2=4cm = 4x10-2m 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: r1 = 3 cm = 3x10-2 m .q1=+ 2 C = +2x10-6 C .q3=.k = 9x10 Nm /C PREGUTA Ep =? Solución.76x10-6Julios) = +1. Es decir: ∑ . que se encuentran ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado igual a 3 cm? DATOS .r3 = 3 cm = 3x10-2 m 9 2 2 .2 C = -2x10-6 C . para trasladarse desde A hasta B.r2 = 3 cm = 3x10-2 m . será igual a: Remplazamos: W AB = +4.8x10-6 julios .q2=+ 2 C = +2x10-6 C .056x10-6 julios 3. La energía potencial total de un sistema de 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.(-5. ¿Cuál es la energía potencial eléctrica del sistema formado por 3 partículas cuyas cargas son dos positivas y una negativa de una magnitud igual a 2 C. el trabajo realizado por la carga q1.Por lo tanto. PROBLEMAS RESUELTOS DE POTENCIAL ELECTRICO Y DIFERENCIA DE POTENCIAL -9 5. que está definido por: por lo tanto el valor del potencial eléctrico será igual a: El potencial eléctrico es una magnitud escalar.40x10 J para mover la partícula entre los puntos A y B. El potencial vale + 1. sabiendo que el potencial eléctrico en el punto A tiene 8V y en el punto B es igual a 4V. DATOS -9 Q=12X10 C -2 .q=10 = 10x10 C VA=8v VB= 4v PREGUNTA W= Solución.k= 9x10 Nm /C PREGUNTA V=? Solución Aplicamos la expresión que permite calcular el potencial eléctrico en un punto cualquiera del campo eléctrico E.r=10 cm= 10x10 m 9 2 2 . Por definición se tiene que: -6 Esto significa que un agente externo consume una energía potencial de .080 V . 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 -6 . Calcular el trabajo realizado por el campo eléctrico para mover una partícula cuya carga eléctrica es de 10μC entre los puntos A y B.4. por lo tanto tan sólo debe ser indicado por su signo y su valor numérico. 5 V 8. además una segunda carga fuente de . Una partícula cuya carga eléctrica fuente es de 2μC que se encuentra ubicada en el origen del plano cartesiano cuyas dimensiones de longitud están dadas en centímetros.3μC.m /C -2 . DATOS -2 .47 V = -2795015. Determine el potencial eléctrico a 9 cm de un cuerpo cuya carga fuente eléctrica es de 9μC.r= 9 cm = 9x10 m -6 Q= -9 μC = -9x 10 C 9 2 2 K= 9x10 N.4x 10 C Q2=2μC = +2x10 6 9 2 2 C K= 9x10 N.m /C PREGUNTA V=? Solución. ¿En qué punto del eje x del plano cartesiano el potencial eléctrico es nulo? DATOS Q1 = +2 C = +2x10-6 C Q2 = -3 C = -3x10-6 C .r1 = 100 cm = 1m . Por definición: 7.0). Determine el potencial eléctrico en el punto P que se encuentra en la figura siguiente. DATOS -6 Q1=-4μC = . está ubicada en el punto (100.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 igual a la suma algebraica (conservan los signos) de los dos potenciales es decir: Vp= V1 + V2 Vp = -3600000 V + 804984. debido a la existencia de dos cargas fuente Q1=-4μC y Q2=2μC respectivamente.6. Entonces se debe cumplir que: V1=V2 2x = 300 cm – 3x 5x = 300 cm x = 60 cm Por lo tanto el punto de equilibrio se encuentra a 60 cm de la carga fuete negativa Q2 o a 40 cm de la carga fuente positiva Q1. 9.. DATOS Q1=. Encuentre el potencial eléctrico en el punto P.6nC = -6x10-9C Q2=+10nC =+10x10-9C .r2 = 100 cm –x PREGUNTA X=? Solución. que es generado por dos partículas cuyas cargas eléctricas fuente son de Q1=.6nC y Q2=10nC donde el punto P se encuentra ubicado a 4 cm y 8 cm de las dos cargas respectivamente. Ambas cargas están ubicadas en el eje x. De tal manera que las cargas fuente y el punto P forman un triángulo rectángulo tal como se indica en el grafico siguiente.r1= 4 cm = 4x10-2m .r2 = 8 cm = 8x10-2m PREGUNTA V=? Solución Por definición se tiene que: . 225 V .1350 V + 1125 V = .Por lo tanto el potencial eléctrico en el punto P será igual a la suma algebraica de los dos potenciales eléctricos es decir: Vp= -V1 + V2 Vp = .