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Energia potencial electrica  problemas resueltos-gonzalo revelo pabon
 

Energia potencial electrica problemas resueltos-gonzalo revelo pabon

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  • Hola gonzalo yo estoy en la escuela estoy apunto de graduarme gracias por esto hay oca gente como tu ue aun le interesa ayudar a los demas y a veces me siento mal por no poder sertan inteligente como otras personas espero ue me vaya bien :)
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  • Es una felicidad poder servir a la humanidad.
    Muchas Gracias por leer lo que escribo
    Gonzalo Revelo Pabon
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  • este material es muy bueno.. gracias por el aporte!!
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    Energia potencial electrica  problemas resueltos-gonzalo revelo pabon Energia potencial electrica problemas resueltos-gonzalo revelo pabon Document Transcript

    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 1 I.E.M. María Goretti PROBLEMAS RESUELTOS DE E N E R G I A POTENCIAL ELÉCTRICA O TRABAJO. 1. Calcular la energía potencial eléctrica de un sistema formado por dos partículas cuyas cargas eléctricas de prueba y fuente son iguales a q = 2μC y Q = 4μC respectivamente y se encuentran separadas a una distancia de 2m.DATOS -6q = 2 C =2x10 C -6 Q = 4 c = 4x10 C 9 2 2k= 9x10 Nm /C.r= 2mPREGUNTAEP=?Solución.Por definición se tiene que:Esta es la energía potencial eléctrica del sistema formado por las dos partículas cargadas. Y Eltrabajo realizado por un agente externo es el negativo de la energía potencial eléctrica es decir:-0,036 julios. 2. Las partículas que se encuentran en el siguiente dibujo tienen cargas eléctricas así: q1=8nC, q2=2nC, y q3=-4nC, separadas a una distancia de r1=3 cm y r2=4 cm ¿Cuánto trabajo se requiere hacer para trasladar la carga q1 desde el punto A hasta B?DATOS -9q1=8nC=8x10 C -9q2=2nC = 2x10 C -9q3=-4nC = -4x10 C -2r1=3cm = 3x10 m -2r2=4cm = 4x10 mPREGUNTA.r3=?W AB =?SoluciónEncontremos la distancia entre las cargas q1 y q3, aplicando el teorema de Pitágoras tenemosque: √ √Encontremos la energía potencial (trabajo) en los puntos A y B, para ello por definición se tieneque:Remplazamos:
    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 2 I.E.M. María GorettiPor lo tanto, el trabajo realizado por la carga q1, para trasladarse desde A hasta B, será igual a:Remplazamos: -6 -6 -6 W AB = +4,8x10 julios - (-5,76x10 Julios) = +1,056x10 julios 3. ¿Cuál es la energía potencial eléctrica del sistema formado por 3 partículas cuyas cargas son dos positivas y una negativa de una magnitud igual a 2 C, que se encuentran ubica- das en los vértices de un triángulo equilátero de lado igual a 3 cm?DATOS -6.q1=+ 2 C = +2x10 C -6.q2=+ 2 C = +2x10 C -6.q3=- 2 C = -2x10 C -2.r1 = 3 cm = 3x10 m -2.r2 = 3 cm = 3x10 m -2.r3 = 3 cm = 3x10 m 9 2 2.k = 9x10 Nm /CPREGUTAEp =?Solución.La energía potencial total de un sistema de cargas es igual a LA SUMA ALGEBRAICA (conser-va el signo positivo o negativo que tiene cada una de las cargas) de las energías potencialesde cada una de las parejas tomadas de dos en dos de las tres cargas que nos han dado. Esdecir: ∑
    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 3 I.E.M. María Goretti 4. Calcular el trabajo realizado por el campo eléctrico para mover una partícula cuya carga eléctrica es de 10μC entre los puntos A y B, sabiendo que el potencial eléctrico en el pun- to A tiene 8V y en el punto B es igual a 4V.DATOS -6.q=10 = 10x10 CVA=8vVB= 4vPREGUNTA W=Solución.Por definición se tiene que: -6Esto significa que un agente externo consume una energía potencial de - 40x10 J para moverla partícula entre los puntos A y B.PROBLEMAS RESUELTOS DE POTENCIAL ELECTRICO Y DIFERENCIA DE POTENCIAL -9 5. Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga fuente Q=12 x 10 C en un punto ubicado a 10 cm de ella.DATOS -9Q=12X10 C -2.r=10 cm= 10x10 m 9 2 2.k= 9x10 Nm /CPREGUNTAV=?SoluciónAplicamos la expresión que permite calcular el potencial eléctrico en un punto cualquiera delcampo eléctrico E, que está definido por:por lo tanto el valor del potencial eléctrico será igual a:El potencial eléctrico es una magnitud escalar, por lo tanto tan sólo debe ser indicado por susigno y su valor numérico. El potencial vale + 1.080 V
    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 4 I.E.M. María Goretti 6. Determine el potencial eléctrico a 9 cm de un cuerpo cuya carga fuente eléctrica es de - 9μC.DATOS -2.r= 9 cm = 9x10 m -6Q= -9 μC = -9x 10 C 9 2 2K= 9x10 N.m /CPREGUNTAV=?Solución.Por definición: 7. Determine el potencial eléctrico en el punto P que se encuentra en la figura siguiente, de- bido a la existencia de dos cargas fuente Q1=-4μC y Q2=2μC respectivamente.DATOS -6Q1=-4μC = - 4x 10 C -6Q2=2μC = +2x10 C 9 2 2K= 9x10 N.m /C -2.r1= 1 cm = 1x10 m -2.r2 =√ cm =√ x10 mPREGUNTAVP=?SoluciónPor definición: √Por lo tanto el potencial en el punto P será igual a la suma algebraica (conservan los signos) delos dos potenciales es decir: Vp= V1 + V2 Vp = -3600000 V + 804984,47 V = -2795015,5 V 8. Una partícula cuya carga eléctrica fuente es de 2μC que se encuentra ubicada en el ori- gen del plano cartesiano cuyas dimensiones de longitud están dadas en centímetros, además una segunda carga fuente de - 3μC, está ubicada en el punto (100,0). ¿En qué punto del eje x del plano cartesiano el potencial eléctrico es nulo?DATOS -6Q1 = +2 C = +2x10 C -6Q2 = -3 C = -3x10 C.r1 = 100 cm = 1m
    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 5 I.E.M. María Goretti.r2 = 100 cm –xPREGUNTAX=?Solución.Ambas cargas están ubicadas en el eje x. Entonces se debe cumplir que: V1=V2 2x = 300 cm – 3x 5x = 300 cm x = 60 cmPor lo tanto el punto de equilibrio se encuentra a 60 cm de la carga fuete negativa Q2 o a 40 cmde la carga fuente positiva Q1. 9. Encuentre el potencial eléctrico en el punto P, que es generado por dos partículas cuyas cargas eléctricas fuente son de Q1=- 6nC y Q2=10nC donde el punto P se encuentra ubi- cado a 4 cm y 8 cm de las dos cargas respectivamente. De tal manera que las cargas fuente y el punto P forman un triángulo rectángulo tal como se indica en el grafico siguien- te.DATOS -9Q1=- 6nC = -6x10 C -9Q2=+10nC =+10x10 C -2.r1= 4 cm = 4x10 m -2.r2 = 8 cm = 8x10 mPREGUNTAV=?SoluciónPor definición se tiene que:
    • Luis Gonzalo Revelo Pabón 6 I.E.M. María GorettiPor lo tanto el potencial eléctrico en el punto P será igual a la suma algebraica de los dos po-tenciales eléctricos es decir: Vp= -V1 + V2 Vp = - 1350 V + 1125 V = - 225 V