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Página 1 PROFESOR: VÌCTOR E. PLASENCIA V. POTENCIAL ELÉCTRICO O POTENCIAL ELECTROSTÀTICO (V) TRABAJO ELÈCTRICO (W).- Es una magnitud escalar que nos indica la fuerza que se necesita para desplazar una partícula cargada desde una posición a otra dentro de un campo eléctrico. Será positivo si la carga “q” que se desplaza es positiva, y negativo si la carga es negativa. Es independiente de la trayectoria que sigue la carga. Su unidad en el S.I.es el joule (J). ENERGÌA POTENCIAL ELÈCTRICA (U).- Es una magnitud escalar que nos indica la energía que posee una partícula cargada “q” en virtud de su posición en un campo, asociada a la fuerza eléctrica. Depende de la cantidad de carga de los cuerpos que interactúan e inversamente de la distancia que los separa. Es igual al trabajo externo que se realiza para llevar la carga desde el infinito hasta un punto determinado. Su unidad en el S.I.es el joule (J). POTENCIAL ELÈCTRICO (V).- Es una magnitud escalar que nos indica la energía potencial eléctrica por unidad de carga que posee cualquier punto del campo. Su unidad en el SI es el voltio (V). Para calcular el potencial en un punto “P” del campo eléctrico, podemos que utilizar las siguientes fórmulas: W: Trabajo realizado sobre la carga eléctrica positiva “q” al desplazarla desde el infinito hasta un punto “P” q: Carga eléctrica que se desplaza Q: Carga eléctrica que genera el campo eléctrico d: Distancia entre Q y un punto “P” PROPIEDADES DEL POTENCIAL ELÈCTRICO: * En un punto del infinito el potencial es cero. * El potencial es positivo si es creado por una carga positiva, y es negativo si es creado por una carga negativa. * Por sí solas, las cargas positivas se desplazan desde los puntos de mayor potencial hacia los puntos de menor potencial; los electrones, al revés. * El potencial varía con la distancia a la carga (sea positiva o negativa) que crea el campo, es decir, el potencial aumenta, si la distancia disminuye o disminuye si la distancia aumenta. DIFERENCIA DE POTENCIAL O TENSIÒN ELÈCTRICA O VOLTAJE (ΔV).- Es una magnitud escalar que nos indica la variación de la energía potencial eléctrica por unidad de carga invertida por el campo para llevar una carga positiva “q”, desde un punto A hasta otro punto B. Su unidad en el S.I.es el voltio (V). Se le simboliza así: VA – VB = ΔV = ddp Para calcular la diferencia de potencial entre un punto “A” y un punto “B” del campo eléctrico, podemos utilizar las siguientes fórmulas: W: Trabajo realizado sobre “q” al desplazarla desde un punto “A” hasta un punto “B” PROBLEMAS 1) ¿Cuál es el potencial eléctrico de una carga de 10 x 10 -6 coulomb a una distancia de 50 centímetros? A) 1,8x105 V B) 2x105 C) 3x105 D) 4x105 E) NA V V W Página 2 PROFESOR: VÌCTOR E. PLASENCIA V. 2) ¿Cuál es la carga que a 45 m produce un potencial eléctrico de 1 000 V? A) 1 µC B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 3) ¿A qué distancia desde una carga puntual de 8 µC el potencial eléctrico es igual a 36 000 V? A) 1 m B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 4) Encuentra la diferencia de potencial eléctrico, si el trabajo que se requiere es de 14x102 J para transportar una carga de 14x10-5 C. A) 1x107 V B) 2x107 C) 3x107 D) 4x107 E) NA 5) Entre dos puntos de un campo eléctrico existe la diferencia de potencial de 2 000 V. ¿Qué trabajo se efectúa al trasladar una carga de 25 μC entre esos puntos? A) 1 x 10 – 2 J B) 2 x 10 – 2 C) 3 x10 – 2 D) 4 x 10 – 2 E) 5 x 10 – 2 6) ¿Qué potencial eléctrico produce una carga de 1µC a 90 cm de ella?, en volt. A) 104 B) 2x104 C) 3x104 D) 4x104 E) NA 7) ¿A qué distancia de una carga eléctrica de 6 x 10 – 7 C, el potencial eléctrico es de 1 200 V? A) 4,4 m B) 4,5 m C) 4,6 m D) 4,7 m 8) El potencial eléctrico generado por una carga Q a una distancia de 3 m es 60 V. Entonces, la magnitud de Q es… A) 1x10 - 8 C B) 2 x 10 – 8 C) 3 x 10 – 8 D) 4 x 10 - 8 9) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre dos puntos de un campo, si para mover una carga de 2 C entre ellos se ejecutó un trabajo de –20x109 J? A) – 1010 V B) – 20 x109 C) – 30 x109 D) – 40 x109 10) Una esfera pequeña que porta una carga positiva de 10 µC, se mueve contra un campo eléctrico a través de una diferencia de potencial de 12 V, ¿Cuánto trabajo hizo la fuerza aplicada para elevar el potencial de la esfera? A) 1,2x10-4 J B) 2,2x10-4 C) 3,2x10-4 D) 4,2x10-4 11) Una carga de 4x10-6 C se encuentra a 2x10-2 m de un punto. Calcula el potencial eléctrico. A) 1,5x105 V B) 1,6x105 C) 1,7x105 D) 1,8x106 12) Determina a qué distancia de un punto P se encuentra una carga eléctrica cuya magnitud es 3x10-6 C y que produce un potencial eléctrico de 1 350 V? A) 10 m B) 20 C) 30 D) 40 13) La diferencia de potencial entre 2 puntos de un campo eléctrico es de 500 V. Calcula el trabajo que hay que realizar para transportar una carga de 25x10-6 C. A) 1,25x10-2 J B) 2,25x10-2 C) 3,25x10-2 D) 4,25x10-2 14) El trabajo realizado por una fuerza externa en trasladar una carga de 3 C es 90 J. Entonces, la diferencia de potencial es… A) 10 V B) 20 C) 30 D) 40 15) Una esfera conductora pequeña, posee una carga de 5x10-8 C, y se encuentra fija en un punto. ¿Cuál es el potencial eléctrico a 1 m de distancia de ella? A) 250 V B) 350 C) 450 D) 550 16) Halla el potencial en un punto de un campo donde una carga de 22x10-5 C experimenta un trabajo de 66x10-3 J. A) 1x102 V B) 2x102 C) 3x102 D) 4x102 E) NA 17) Calcula el potencial eléctrico a 15 cm de una carga de +5µC, en voltio. A) 2x105 B) 3x105 C) 4x105 D) 5x105 E) NA 18) Calcula el potencial eléctrico de un punto P, si el trabajo realizado por una fuerza externa para llevar una carga de 20µC en contra del campo desde el infinito hasta el punto P es de 0,5 J. A) 2,5x104 V B) 1,6x104 C) 1,7x104 D) 1,8x104 19) Determina el valor del potencial eléctrico creado por una carga puntual de 12 x 10-9 C en un punto ubicado a 10 cm. del mismo. A) 1 800 V B) 1 008 V C) 1 080 V D) 8 100 V 20) Dos cargas de 4x10-6 C y de 1x10-8 C están separadas 4x10-2 m. Calcula aproximadamente el potencial en el punto medio. A) 1,5x105 V B) 1,6x105 C) 1,7x105 D) 1,8x106 21) Dos cargas puntuales de 8 µC y – 7 µC están separadas en 6 m. Halla el potencial eléctrico en el punto medio entre estas cargas. A) 103 V B) 2x103 C) 3x103 D) 4x103
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