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PROBLEMAS DE ELECTRICIDAD COMO
INVESTIGACIÓN. 4 (MOVIMIENTOS DE CARGAS EN
EL CAMPO ELÉCTRICO) |
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29 Problemas de
Electricidad para Bachillerato y/o primeros cursos de
Universidad, resueltos como actividad de investigación. De cada problema se aporta una resolución literal (clic en
 )
y, de muchos de ellos, animaciones interactivas (clic en
 ) con las que los alumnos pueden
modificar los valores de los parámetros, poniendo a prueba sus
hipótesis, verificando casos límite, etc. |
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Problemas: Campo eléctrico
(Documento textual en el que se desarrollan los 29
problemas. Autores: Jaime Carrascosa,
Juan José Ruiz,
Salvador Martínez y Manuel Alonso) |
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Enunciado: Tres
cargas puntuales Q1 = -2·10-5
C, Q2 = 10-5 C y Q3
= -10-5 C se hallan en los vértices
de un triángulo equilátero de 2 m de lado. Se
pide:
a) Vector intensidad del campo eléctrico
y potencial en el centro del triángulo.
b) Energía potencial del sistema formado
por las tres cargas.
c) Energía potencial de una carga q = 10-8
C si se colocase en el centro del triángulo. |
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Enunciado:
Supongamos dos cargas eléctricas puntuales Q1
= -9 μC y Q2 = 6 μC, situadas
en dos de los vértices de un cuadrado de 20 cm
de lado tal y como se muestra en la figura
adjunta. Determinad:
a) El trabajo mínimo necesario para
trasladar una tercera carga q = 3 μC,
inicialmente en reposo, desde el vértice A hasta
el vértice B de dicho cuadrado.
b) La energía potencial eléctrica del
sistema formado por las tres cargas, cuando q de
halle en A, en el centro C del cuadrado y en B |
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Enunciado:
Para la distribución de cargas puntuales
de la figura adjunta, se pide: a) Razonad
previamente (sin ningún tipo de cálculo) qué
debería valer VA – VB
cuando, a igualdad de los restantes factores, se
cumplan las siguientes situaciones particulares:
1) q = q’, 2) d = 0, 3) r = 0 b) Obtened
la expresión de VA –VB
para la situación expuesta en la figura y
analizadla comprobando si se contemplan o no en
ella todas las predicciones anteriores |
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Enunciado:
Una esfera metálica (1) de 10 cm de radio,
aislada, se carga a una tensión de 5·103
V. ¿Cuál es su carga en culombios? A
continuación se une a otra esfera también
metálica (2) descargada y aislada, de 8 cm de
radio. ¿Cuál es la carga que adquiere (2)?
¿Cuánto vale el potencial de cada una después
del contacto? Datos: K = 9·109 U.I. |
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Enunciado:
Supongamos que tenemos dos pequeñas esferas
idénticas A y B conductoras, cargadas
eléctricamente, aisladas y separadas una cierta
distancia la una de la otra. Se pide: a) Razonad
qué condiciones deberían darse para que el
potencial eléctrico en la superficie de una de
ellas sea nulo. b) Inventad valores numéricos
adecuados (radios, cargas, distancia entre
esferas), tales que el potencial de una de las
esferas resulte 0, sin que ninguna de las dos
esté descargada. |
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