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.
Una partícula de 20 g y cargada con – 2 .10-6 C, se deja caer desde una altura de 50 cm. Además del campo gravitatorio, existe un campo eléctrico de 2.104 V m-1 en dirección vertical y sentido hacia abajo.
a) Dibuje un esquema de las fuerzas que actúan sobre la partícula y determine la aceleración con la que cae. ¿Con qué velocidad llegará al suelo?
b) Razone si se conserva la energía mecánica de la partícula durante su movimiento. Determine el trabajo que realiza cada fuerza a la que está sometida la partícula.
g =9,8 m s-2
a) Explique cómo se define el campo eléctrico creado por una carga puntual y razone cuál es el valor del campo eléctrico en el punto medio entre dos cargas de valores q y -2q.
b) Determine la carga negativa de una partícula, cuya masa es 3,8 g, para que permanezca suspendida en un campo eléctrico de 4500 N C-1. Haga una representación gráfica de las fuerzas que actúan sobre la partícula.
g = 9,8 m s-2
Solución: Para responder a la primera parte del apartado a), consulta la correspondiente entrada de teoría aquí
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