potencial electrico
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Resolver los siguientes problemas del capítulo 25 (a partir de la página 795) del texto guía:
25.9
25.21
25.37
25.39
25.43
25.45
25.46
25.50
25.59
25.62
Diferencia de potencial y potencial eléctrico
UsdFWB
A
B
A
sdEqU
0
0q
UV
B
A
AB sdEq
UVVV
0
El potencial eléctrico en un punto arbitrario es igual al trabajo requerido por unidad de carga para llevar una carga de prueba positiva desde el infinito hasta ese punto.
P
P sdEV
La unidad SI del potencial es joules por coulomb, definido igual a una unidad llamada el volt (V):
CJV 1/11 La unidad del SI de campo eléctrico (N/C) puede expresarse como:
m
V
C
N
Una unidad de energía utilizada con mucha frecuencia es el electron volt (eV), el cual se define como la energía que un electrón (o protón) gana o pierde al moverse a través de una diferencia de potencial de 1 V.
JVCeV 1919 1060.11060.11
Diferencias de potencial en un campo eléctrico uniforme
B
A
B
A
B
A
dsEEdssdEV
EdV Las líneas de campo eléctrico siempre apuntan en la dirección de potencial decreciente.
EdqU 0
sEsdEsdEVB
A
B
A
dEqVqU
00
Una superficie equipotencial es una superficie compuesta de una distribución continua de puntos que tienen el mismo potencial eléctrico.
Las superficies equipotenciales son siempre perpendiculares a las líneas de campo eléctrico.
Una batería de 12 V se conecta entre dos placas paralelas, como se ve en la figura. La separación entre las placas es igual a 0.30 cm, y el campo eléctrico se supone como uniforme. Determine la magnitud del campo eléctrico entre las placas.
Un protón se suelta desde el reposo en un campo eléctrico uniforme de magnitud igual a 8.0 ×104 V/m dirigido a lo largo del eje x positivo. El protón se desplaza 0.50 m en la dirección de E. a) Encuentre el cambio de potencial eléctrico entre los puntos A y B. b) Determine el cambio de energía potencial del protón para este desplazamiento.
Potencial eléctrico y energía potencial debidos a cargas puntuales
B
B A
A
V V E ds
2 2e e
q qE ds k r ds k dr
r r
2
B
A
r
B A e
r
qV V k dr
r
1 1B A e
B A
V V k qr r