Guía Diferencia de Potencial

1.       ¿Qué significa expresar que entre los polos de una pila de linterna existe un voltaje de 1,5 V?

2.       Considere una lámpara conectada a una toma de corriente en una casa. Se halla que un trabajo de 44 J se realiza sobe una carga de 0,2 C que pasa por la lámpara y va de una terminal a otra de la toma.

a.       ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las terminales del toma contacto?

b.      Un aparato está conectado a este dispositivo durante cierto tiempo, y recibe 1100 J de energía de las cargas eléctricas que pasan por él. ¿Cuál es el valor total de dichas cargas?

3.       Responder según la figura.

a.       Cuando una carga q se desplaza de A hacia B a lo largo de la trayectoria I que se indica en la figura, el campo eléctrico realiza sobre ella un trabajo de 1,5 x 10^-3 J. Si esta carga q se desplazara de A hacia B a lo largo de la trayectoria II, el trabajo realizado por el campo eléctrico sobre ella ¿sería mayor, menor o igual a 1,5 x 10^-3 J?

b.      Si la carga q circula de B hacia A, a lo largo de la trayectoria. ¿Cuál sería el trabajo realizado sobre ella por el campo eléctrico?

c.       Entonces, ¿Qué trabajo realiza el campo eléctrico sobre una carga que sale de un punto dado y vuelve nuevamente a él después de recorrer una trayectoria cualquiera? (trayectoria cerrada).

4.       Una carga de prueba positiva q es llevada por una persona, de A hacia B, en el interior de un campo eléctrico uniforme, a lo largo de la trayectoria que se indica en la figura.

a.       Trace en la figura el vector de la fuerza eléctrica F que actúa sobre q mientras se desplaza.

b.      ¿Cuánto vale el trabajo W que esta fuerza eléctrica realiza en el desplazamiento de A a B?

c.       Entonces, ¿Qué diferencia de potencial existe entre los puntos A y B?

5.       Considere los puntos A y B en el campo eléctrico creado por un cuerpo electrizado negativamente, como indica la figura.

a.       Una carga positiva q soltada en un punto situado entre A y B. Debido a la acción de la carga que produce el campo, ¿la carga q tiende a desplazarse hacia A o hacia B?

b.      Entonces ¿podemos concluir que el potencial de A es mayor o menor que el de B? Explique.

6.       En el ejercicio anterior suponga que la carga de q que se soltó entre A y B, es negativa.

a.       Debido a la acción de la carga que produce el campo, ¿la carga q se desplazará hacia A o hacia B?

b.      Recordando su respuesta del ejercicio anterior, ¿la carga q se desplaza hacia los puntos donde el potencial es mayor o menor?

7.       Al conectar los polos de una batería de auto a dos placas metálicas paralelas M y N, se establecerá entre ellas una tensión v = 12 V.

a.       Trace en la figura en vector E que representa el campo entre las placas.

b.      Suponiendo que la distancia entre M y N es d = 2 mm, calcule la intensidad del campo existente entre ellas.

8.       La figura de este ejercicio muestra la líneas de fuerza de un cuerpo eléctrico uniforme,  cuya intensidad de E = 1,5 x 10⁴ N/C. Observe la figura y determine:

 

a.       V_AB

b.      V_BC

c.       V_AC

9.       Una carga puntual Q establece en el punto A el campo eléctrico E, según indica la figura.

a.       Siendo d la distancia entre A y B, ¿el voltaje que hay entre estos puntos se podrían calcular por V_AB  = Ed? Explique.

b.      ¿la explicación V_AB = W_AB / q podría emplearse para calcular esta diferencia de potencial?

10.   Los puntos A, B, C y P, que se muestran en la figura de este ejercicio, se encuentran en una región donde hay un campo eléctrico. Considerando el nivel cero de potencial en P, sabemos que los potenciales de los demás puntos son V_A = 120 V, V_B = 150 V y V_C = 80 V.

a.       Determine los valores de las diferencias de potencial V_A - V_C y V_B - V_C.

b.      Considerando, ahora, que el nivel cero de potencial sea el del punto C, diga cuales serán los valores de V_C, V_A y V_B en relación con este nuevo nivel.

c.       Con el mismo nivel en C, diga cuál es el potencial V_P, del punto P.

11.   Considerando los puntos y los datos del ejercicio anterior, calcule la diferencia de potencial    V_B – V_A suponiendo que

a.       El nivel cero de potencial se encuentre en P.

b.      El nivel cero de potencial se halle en C.

12.   Observando los resultados de los ejercicios 10 y 11 responda:

a.       ¿El valor del potencial en un punto depende del nivel escogido como referencia?

b.      ¿El valor de la diferencia de potencial entre dos puntos depende del nivel de potencial escogido?


_{REFERENCIA: "FÍSICA GENERAL CON EXPERIMENTOS SENCILLOS"}