FísicaFácil2 pts
Campo y potencial eléctrico
Extremadura · 2022 · Junio
Enunciado
Una carga crea un campo eléctrico. Si el potencial eléctrico en un punto situado a 6 m de la carga creadora es 85000 V Calcule:
a) el valor de dicha carga eléctrica; y
b) El trabajo que hay que realizar para trasladar una carga de desde este punto a otro punto situado a 12 m de la carga creadora.
Datos: .
(Calificación de cada apartado, 1 punto).
a) el valor de dicha carga eléctrica; y
b) El trabajo que hay que realizar para trasladar una carga de desde este punto a otro punto situado a 12 m de la carga creadora.
Datos: .
(Calificación de cada apartado, 1 punto).
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Resultado
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1
Estrategia
El potencial de una carga puntual es : del dato del potencial a 6 m se despeja . Para b) se calcula el potencial a 12 m y se usa que el trabajo que hay que hacer (fuerza externa, sin cambiar la energía cinética) es igual a la variación de energía potencial, .
2
Desarrollo
a) Despejamos la carga de la expresión del potencial:Es positiva, como corresponde a un potencial positivo.
b) Potencial en el punto , a . Como la distancia se duplica, el potencial se reduce a la mitad:El trabajo que realiza el campo al llevar de a es:El trabajo que hay que realizar (una fuerza externa que la lleve sin acelerarla) es el opuesto, igual a la variación de energía potencial:El signo tiene sentido: la carga creadora es positiva y la que se traslada es negativa, así que se atraen. Alejarla exige vencer esa atracción: hay que aportar trabajo y la energía potencial del sistema aumenta.
Simulación interactivaVisualiza este problema en una simulación (se abre en una nueva pestaña)b) Potencial en el punto , a . Como la distancia se duplica, el potencial se reduce a la mitad:El trabajo que realiza el campo al llevar de a es:El trabajo que hay que realizar (una fuerza externa que la lleve sin acelerarla) es el opuesto, igual a la variación de energía potencial:El signo tiene sentido: la carga creadora es positiva y la que se traslada es negativa, así que se atraen. Alejarla exige vencer esa atracción: hay que aportar trabajo y la energía potencial del sistema aumenta.
3
Consejo
Lee bien quién hace el trabajo: «el trabajo que hay que realizar» es el de una fuerza externa, ; «el trabajo del campo» es el opuesto, . Confundirlos solo cambia el signo, pero ese signo es el que se puntúa.
Y no olvides el signo de la carga que se traslada: aquí es negativa y le da la vuelta a todo.
Paso 1 de 3
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