Question

Una partícula con carga de +4.20 nC está en un campo eléctrico uniforme E dirigido hacia la izquierda. Se libera desde el reposo y se mueve a la izquierda; después de que se ha desplazado 6.00 cm, su energía cinética es de +1.50 X 10-6 J. a) ¿Qué trabajo realizó la fuerza eléctrica? b) ¿Cuál es el potencial del punto de inicio con respecto al punto final? c) cuál es la magnitud de E?

Answer 1

La fuerza eléctrica que actuó sobre la carga efectuó un trabajo de $1,5\times 10^{-6}J$, lo que da una diferencia de potencial en los 6cm que recorrió de 357V. El valor del campo eléctrico es de 5950N/C

Explicación:

a) Si la carga fue liberado desde el reposo, la energía que el campo eléctrico le aportó es igual a la energía cinética que posee, si en 6cm, su energía cinética es $1,5\times 10^{-6}J$, el campo eléctrico realizó un trabajo de $1,5\times 10^{-6}J$

b) Esa misma energía es, por definición de potencial, igual a:

$W=qV$

Despejando la diferencia de potencial V queda:

$V=\frac{W}{q}=\frac{1,5\times 10^{-6}}{4,2\times 10^{-9}C}\\\\V=357V$

c) Si el campo eléctrico es uniforme, se cumple la expresión V=E.r, donde r es la distancia que se desplazó el electrón, con el dato anterior queda:

$E=\frac{V}{r}=\frac{357V}{0,06m}\\\\E=5950\frac{N}{C}$