FísicaMedioCuestión · 1 pts

Campo y potencial eléctrico

Castilla-La Mancha · 2023 · Junio

Enunciado

Queremos mover una carga de

10\,\text{C}

de la línea equipotencial

A

hasta la

C

. Para ello se realiza un trabajo en contra del campo de

200\,\text{J}

Superficies equipotenciales A (20 V), B (15 V) y C (V_C) alrededor de una carga

a) Razone si la carga será positiva o negativa.

b) Calcule el potencial eléctrico en

C

Comprobar el resultadocompara con lo que te ha salido

Resultado

\boxed{\;q = -10\ \text{C (negativa)}\qquad V_C = 0\ \text{V}\;}

Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo

Estrategia

Que el trabajo se haga «en contra del campo» significa que una fuerza externa aporta

200\,\text{J}

: el trabajo del campo es

W_{A\to C} = q\,(V_A - V_C) = -200\,\text{J}

. Las equipotenciales indican que el potencial baja de

A

C

(

20\,\text{V} \to 15\,\text{V} \to V_C

Desarrollo

a) El potencial disminuye al alejarse de la carga central:

V_A > V_C

. Una carga positiva iría espontáneamente hacia potenciales menores, y el campo haría un trabajo positivo. Como aquí el campo hace un trabajo negativo (hay que forzar el movimiento), la carga tiene que ser negativa:

q = -10\,\text{C}

.

b)

W_{A\to C} = q\,(V_A - V_C) \quad\Longrightarrow\quad -200 = -10\,(20 - V_C) \quad\Longrightarrow\quad V_C = 0\ \text{V}

Consejo

Distingue siempre quién hace el trabajo: el del campo es $q\,(V_{\text{inicial}} - V_{\text{final}})$ y el de la fuerza externa, el mismo con el signo cambiado.