potencial electrico

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