Una esfera pequeña de 100 g, cargada con 10 -3 C, está sujeta al extremo de un hilo aislante, inextensible y de masa despreciable, suspendido del otro extremo fijo.
a) Determine la intensidad del campo eléctrico uniforme, dirigido horizontalmente, para que la esfera se encuentre en reposo y el hilo forme un ángulo de 30º con la vertical.
b) Calcule la tensión que soporta el hilo en las condiciones anteriores.
a) Una partícula cargada negativamente pasa de un punto A, cuyo potencial es VA, a otro B, cuyo potencial es VB > VA. Razone si la partícula gana o pierde energía potencial.
b) Los puntos C y D pertenecen a una misma superficie equipotencial. ¿Se realiza trabajo al trasladar una carga (positiva o negativa) desde C a D? Justifique la respuesta.
Dos cargas eléctricas puntuales, positivas e iguales están situadas en los puntos A y B de una recta horizontal. Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) ¿Puede ser nulo el potencial en algún punto del espacio que rodea a ambas cargas? ¿Y el campo eléctrico?
b) Si separamos las cargas a una distancia doble de la inicial, ¿se reduce a la mitad la energía potencial del sistema?
El campo eléctrico en un punto P, creado por una carga q situada en el origen, es de 2000 N C – 1 y el potencial eléctrico en P es de 6000 V.
a) Determine el valor de q y la distancia del punto P al origen.
b) Calcule el trabajo realizado al desplazar otra carga Q = 1,2 · 10 – 6 C desde el punto (3, 0) m al punto (0, 3) m. Explique por qué no hay que especificar la trayectoria seguida.
K = 9 · 10 9 N m 2 C – 2
a) Explique las características del campo eléctrico en una región del espacio en la que el potencial eléctrico es constante.
b) Justifique razonadamente el signo de la carga de una partícula que se desplaza en la dirección y sentido de un campo eléctrico uniforme, de forma que su energía potencial aumenta.
Dos cargas puntuales iguales, de – 1,2 · 10 – 6 C cada una, están situadas en los puntos A (0, 8) m y B (6, 0) m. Una tercera carga, de – 1,5 · 10 – 6 C, se sitúa en el punto P (3, 4) m.
a) Represente en un esquema las fuerzas que se ejercen entre las cargas y calcule la resultante sobre la tercera carga.
b) Calcule la energía potencial de dicha carga.
K = 9 · 10 9 N m 2 C – 2
Comente las siguientes afirmaciones relativas al campo eléctrico:
a) Cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial no cambia su energía mecánica.
b) Dos superficies equipotenciales no pueden cortarse.
Dos bloques idénticos situados sobre una superficie horizontal y sin rozamiento, se unen entre si mediante un resorte de constante k = 100 Nm-1 Al cargar los bloques con la misma carga Q, se separan una distancia x = 0,4 m.
a) Calcule el valor de la carga Q que se suministró a cada bloque.
b) Discuta que ocurriría si existiera rozamiento.
K = 9 ·109 N m2 C-2
Dos cargas q 1 = – 2 · 10 – 8 C y q 2 = 5 · 10 – 8 C están fijas en los puntos x 1 = – 0,3 m. y x 2 = 0,3 m del eje OX, respectivamente.
a) Dibuje las fuerzas que actúan sobre cada carga y determine su valor.
b) Calcule el valor de la energía potencial del sistema formado por las dos cargas y haga una representación aproximada de la energía potencial del sistema en función de la distancia entre las cargas.
K = 9 · 10 9 N m 2 C – 2
Una partícula de carga +3.10-9 C está situada en un campo eléctrico uniforme dirigido en el sentido negativo del eje OX. Para moverla en el sentido positivo de dicho eje una distancia de 5 cm, se aplica una fuerza constante que realiza un trabajo de 6.10-5 J y la variación de energía cinética de la partícula es + 4,5.10-5J.
a) Haga un esquema de las fuerzas que actúan sobre la partícula y determine la fuerza aplicada.
b) Analice energéticamente el proceso y calcule el trabajo de la fuerza eléctrica y el campo eléctrico.
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