POTENCIAL ELÉCTRICO :TEORÍA Y EJERCICIOS

Corresponde a la curricula de 6º secundaria

1. Potencial Eléctrico en los Fenómenos Naturales Unidad # 3 1 º PARTE

2. Es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica (ley de Coulomb) para mover una carga positiva "q" desde el infinito (donde el potencial es cero) hasta ese punto. Matemáticamente se expresa por: Potencial Eléctrico en un punto. El potencial eléctrico en un punto del espacio es una magnitud escalar que nos permite obtener una medida del  campo eléctrico  en dicho punto a través de la  energía potencial electrostática  que adquiriría una carga si la situásemos en ese punto.

3. Formulario

4. 1. Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga puntual Q=12 x 10-9 C en un punto ubicado a 10 cm.

5. 2 .-¿A qué distancia de una carga Q= 4000 nC el potencial eléctrico es de 30000 V?

6. 3. Una esfera tiene un potencial de 150 V a de 30 cm. Determinar: a) La carga de la esfera

7. 1.- ¿Qué potencial existe en la superficie de una esfera de 45 cm de radio cargada con 25 μC ?

8. 2.-Un núcleo atómico tiene una carga de 50 protones . Hallar el potencial de un punto situado a 10 -12 m de dicho núcleo.

9. 3.-En un vértice de un rectángulo de 3 cm por 4 cm se coloca una carga de -20x10 -12 C y en los dos vértices contiguos cargas de 1x10 -12 C . Hallar el potencial eléctrico en el cuarto vértice

10. 4.- Tres cargas están en los vértices de un triángulo isósceles , en los vértices de la base de 2 cm hay cargas –Q en el otro vértice hay una carga Q , los lados basales miden 4 cm . Calcule el potencial en el punto medio de la base, considerando Q =7 μC .

11. 5.-Dos cargas puntuales de 3 x10 -9 C y 5 x10 -9 C están separadas por una distancia de 8 cm . a) Halla el potencial electrostático en el punto medio del segmento que las une, y en el punto S , que dista 5 cm de ambas. b) Calcula el t rabajo de la fuerza eléctrica resultante para llevar una carga de 4 μC desde A hasta S . 8 cm 5 cm A S 5 cm

12. 6.-En los extremos de una varilla de 3 m de longitud se encuentran dos cargas eléctricas idénticas de -2 C. Calcula: a) El potencial en un punto P situado verticalmente sobre el centro de la varilla y a una distancia del mismo de 3 m. b) El trabajo que hace el campo eléctrico para llevar una carga de +1 μC desde el punto P hasta el punto M . 3 m P M 3 m Hip= d 1 =d 2

13. Superficies Equipotenciales . -Son representaciones graficas donde el potencial de una carga toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga.

14. ¿Qué es la Energía Potencial Eléctrica?  "La Energía Potencial Eléctrica es la energía que tiene una carga eléctrica debido a su posición en relación con otra u otras cargas eléctricas". El movimiento de las cargas eléctricas es debido a esta energía.

15. 1. Calcular la energía potencial eléctrica de un sistema formado por 2 partículas cuyas cargas eléctricas son q= 2 µC y Q=4µC respectivamente y se encuentran separadas por una distancia de 2 m.

16. 2.-La energía potencial sobre dos cargas de Q= 5 mC y q=3 mC es 270000 J. ¿Qué distancia de separación presenta estas cargas?

17. 3. El potencial eléctrico que una carga de 1,5 x10 -7 C produce en un punto es 4500 V. Si en ese mismo punto se colocara otra carga, la energía potencial del sistema de cargas seria de 45 x10 -4 J. Calcule la magnitud de la segunda carga

18. Diferencia de Potencial Eléctrico (ΔV). -Es el trabajo necesario parar trasladar una carga de prueba entre dos puntos A y B en un campo eléctrico, manteniéndola en todo momento en equilibrio, es decir, moviéndola con velocidad constante (v = ctte ) y consecuentemente sin aceleración (a = 0).

19. La diferencia de potencial entre 2 puntos de un campo eléctrico es de 500 V. Calcular el trabajo que hay que realizar para transportar una carga de 25 .10 -6 C. 1. La diferencia de potencial entre 2 puntos de un campo eléctrico es de 500 V. Calcular el trabajo que hay que realizar para transportar una carga de 25 .10-6C.

20. 2. Si una pequeña esfera de poliestireno , es cargada por frotamiento, esta adquiere una carga del orden de 1 x10 −9 C ¿Cuál será el potencial eléctrico a una distancia de 20 cm de la esfera? ¿Cuál será la diferencia de potencial entre un punto (inicial) ubicado a 20 cm y uno ubicado a 40 cm (final)?

21. 3.-¿ Qué diferencia de potencial existe en un punto de un campo eléctrico si el campo tuvo que efectuar un trabajo de 0,24 J para trasladar una carga de 8 μC desde ese punto hasta el infinito?

22. Formulario Potencial Eléctrico Diferencia de Potencial y Trabajo Energía Potencial Eléctrica Relación entre Potencial Eléctrico y Campo Eléctrico

23. Magnitudes y unidades

24. 1.-Una carga de 25 x 10 -8 C , produce un potencial eléctrico de 60 V . Calcula a que distancia la produce?

25. 2.- Calcular la energía potencial eléctrica de dos cargas puntual de 5 uC cada una, situadas a una distancia de 0,5 m una de la otra.

26. 3.-La diferencia de potencial entre dos grandes placas metálicas paralelas es de 120 V . La separación entre las placas es de 3 mm . Calcule el campo eléctrico entre las placas.

27. 4.- Dos cargas puntuales de -120 nC y 60 nC se colocan en los vértices de un triangulo equilátero, que posee un perímetro de 150 cm . ¿Cuál es el potencial eléctrico sobre el tercer vértice ? 50 cm 50 cm 50 cm

28. 5.-Un protón se acelera partiendo del reposo a través de una diferencia de potencial de 1 MV . ¿Cuál es su rapidez final ?

29. 6.-Una carga de 0.20 uC está a 30 cm de una carga puntual de 3 uC . ¿Qué trabajo se requiere para llevar la carga de 0.20 uC a 18 cm de la carga de 3 uC ? V 1 V 2 20x10 -6 C 3x10 -6 C 0,3 m 0,18 m

30. 7.- En tres vértices de un cuadrado de 1 m de lado se disponen cargas de +10 μC . Calcula: a) El potencial eléctrico en el centro del cuadro y en su cuarto vértice . c) El trabajo necesario para llevar una carga de +5 μC desde el centro del cuadrado hasta el cuarto vértice? 1 m 1 m 1 m 1 m Q 2 Q 1 Q 3