Septiembre 13-14, Opción A

a)      Explique el concepto de potencial eléctrico. ¿Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga Q a una distancia r de la misma? ¿Y el creado por un conjunto de cargas?

b)      Colocamos tres cargas iguales Q = 2 μC en tres vértices de un cuadrado de lado L = 2 m, como muestra la figura. Determine el trabajo necesario para trasladar una carga eléctrica puntual q = 1 μC desde el centro del cuadrado al punto P situado en el vértice libre.

Datos: K = 1/(4πε₀) = 9.10⁹ N·m².C^-2; 1 µC = 10^{-6 C.}

SOLUCIÓN

a)      Consultar Junio 12-13 Opción A

 b)      Podemos calcular el trabajo necesario determinando la variación de potencial a que se ve sometida la carga q 

En el centro del cuadrado el potencial eléctrico será 3 veces el que crea una de ellas en ese punto: 

En el punto P, el potencial será la suma de los potenciales originados por cada una de ellas:

El trabajo que realiza el campo al pasar la carga q del centro al punto P lo podemos calcular 

W_campo(C→P) = - q·ΔV = -1·10^-6·(-13820) =  0,0138 J

 Luego nosotros deberemos realizar un trabajo de - 0,0138 J frenándola para trasladarla