Dos cargas electricas puntuales de +4 × 10^-8 C y -3 × 10^-8 C estan separadas 10 cm en el aire. Calcula: a. El potencial electrico en el punto medio del segmento que las une; b. El potencial electrico en un punto situado a 8 cm de la primera carga y a 6 cm de la segunda; c. La energia potencial electrica que adquiere una carga de +5 × 10^-9 C al situarse en estos puntos.
Respuestas
Datos :
q₁ = 4 * 10⁻⁸ c
q₂ = - 3 * 10⁻⁸ c
d = 10 cm
Calcular :
a) Vr = ? en el punto medio
b ) Vr = ? a 8 cm de q₁ y a 6 cm de q₂
c) Epe = ? q = 5 * 10⁻⁹ c
Solución :
Transformaciones :
10 cm * 1m / 100 cm = 0.1 m
8 cm * 1 m / 100 cm = 0.08 m
6 cm * 1m / 100 cm = 0.06 m
V₁ = K * q₁ / d₁ = 9 * 10⁹ Nm /c² * 4 * 10⁻⁸ c / 0.05 m
V₁ = 7200 volt.
V₂ = k * q₂ / d₂ = 9 * 10⁹ Nm/c² * - 3 * 10⁻⁸ c / 0.05 m
V₂ = - 5400 volt.
a ) Vr = V₁ + V₂ = 7200 volt + ( - 5400 volt ) = 1800 volt .
V₁ = 9 * 10 ⁹ Nm/c² * 4 * 10⁻⁸ c / 0.08 m = 4500 volt
V₂ = 9 * 10⁹ Nm /c² * - 3 * 10⁻⁸ c / 0.06 m= - 4500 volt
b) Vr = V₁ + V₂ = 4500 volt - 4500 volt = 0
c) La energía potencial eléctrica Epe :
Epe a = Vra * q = 1800 volt * 5 * 10⁻⁹ c = 9 * 10⁻⁶ joules
Epeb = Vrb * q = 0 volt * 5 * 10⁻⁹ c = 0 joules .
Respuesta:
a) V = 1800 volt .
b) V = o volt
c) la energía potencial es U = 9*10^-6 Joules.
El potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica se calculan mediante la fórmula de potencial eléctrico y de la energía potencial de la siguiente manera :
q1 = 4*10^-8 C
q2 = -3*10^-8 C
d = 10 cm * 1m/100 cm = 0.1 m
a ) V =? punto medio
b) V =? d1 = 8 cm = 0.08 m d2 = 6 cm = 0.06 m
c) U =? q= 5*10^-9 C
a ) V= V1 + V2 punto medio Pm = 0.1 m/2 = 0.05 m
V1 = K*q1/d1
V1 = 9*10^9 N*m²/C²*4*10^-8 C/ 0.05 m= 7200 volt
V2 = 9*10^9 N*m²/C²* -3*10^-8 C /0.05 m = - 5400 volt
V = 7200 volt + ( -5400 volt )= 1800 volt
b) V1 = 9*10^-9 Nm²/C²* 4*10^-8 C /0.08 m = 4500 volt
V2 = 9*10^9 Nm²/C²* -3*10^-8 C / 0.06 m = -4500 volt
V = V1 + V2 = 4500 v - 4500 v = 0 volt .
c) U = K*q*qo /d
U = 1800 volt * 5*10^-9 C
U = 9*10^-6 Joules.