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CUESTIONARIO
1. Explique la diferencia entre potencial eléctrico y energía potencial eléctrica R.- La energía potencial eléctrica es el trabajo que hay que hacer para llevar una carga hasta un deterinado sitio !desde el infinito" o desde un punto arbitrario de referencia#. El potencial eléctrico es la energía potencial $ dividida por la carga %.
&. $na carga negativa se ueve en la direcci'n de un capo eléctrico unifore (auenta (auenta o disinuye disinuye la energía energía potencial potencial del sistea sistea cargo-c cargo-capo apo)) (La carga se ueve a una posici'n de potencial ayor o enor) R.-*i se ueve en la direcci'n del capo se ueve desde las cercanías de una carga positiva hacia una carga" entonces al ser negativa la carga que se ueve va a ir disinuyendo su velocidad" entonces su energía potencial auenta !ya que disinuye su energía cinética#. +" se ueve de un potencial eléctrico ayor a uno enor" esto se justifica debido a que se acerca a una supuesta carga negativa
,. e una explicaci'n física del porque la energía potencial de un par de cargas con el iso signo signo es positiva" positiva" en tanto tanto que la energía energía potenci potencial al del par de cargas con signos opuestos es negativa R.- La energía potencial negativa corresponde a un sistea atractivo" y si es positiva corresponde a uno repulsivo. $n par de cargas del iso tipo se repelen entre sí" y si son de diferentes tipos se atraen entre sí. . $n capo eléctrico unifore es paralelo al eje x. (En qué direcci'n puede despla/arse una carga en este capo sin que se haga ning0n trabajo externo sobre la isa)
R. ebe overse entre puntos de igual potencial" así el trabajo ser nulo. Esto ocurre en direcci'n perpendicular al capo eléctrico.
2. Explique por qué las superficies equipotenciales son siepre perpendiculares a las líneas de capo eléctrico. R.-*i una línea de capo no fuera perpendicular a una superficie equipotencial" entonces tendría una coponente paralela a la superficie" y si quisiera over una carga en la direcci'n de esa coponente del capo se tendría que reali/ar trabajo. 3ero eso contradice el concepto de superficie equipotencial" en una superficie equipotencial se pueden over cargas sin reali/ar trabajo.
4. escriba las superficies equipotenciales para a# una línea infinita de carga" b# una esfera cargada uniforeente. R.- $na superficie equipotencial a una línea infinita de carga sería un cilindro de altura infinita con la línea de carga en su eje central. $na superficie equipotencial en torno a una esfera cargada uniforeente es otra esfera concéntrica a la que posee la carga.
5. Explique por qué" en condiciones estticas" todos los puntos en un conductor debe estar al iso potencial eléctrico.
R.- *i hay dos puntos de un conductor que tienen diferente potencial eléctrico" entonces una carga eléctrica !un electr'n por ejeplo# se overía entre las cargas y se registraría una corriente eléctrica" pero se est diciendo que se est en condiciones estticas" y en esa condici'n no puede haber corriente eléctrica.
6. En el interior de una esfera hueca uniforeente cargada" el capo eléctrico es igual a cero (iplica esto que dentro de la esfera el potencial es igual cero) Explique su respuesta R.- El potencial eléctrico se relaciona con el capo eléctrico ediante la integral 7 89 : ; Edr " por lo tanto" si E : < =>?" se puede afirar que el potencial al interior de la esfera es constante y diferente de cero.
@.-El potencial de una carga puntual es igual a cero a una distancia infinita (3or qué no podeos decir lo iso del potencial en una línea de carga infinita r:infinito R.- La distribuci'n una distribuci'n de carga finita es igual al trabajo necesario que debe reali/ar un agente externo para over una carga unitaria desde el infinito al punto considerado a velocidad constante.
1<. os esferas conductoras cargadas con radios diferentes estn interconectadas ediante un alabre conductor" coo se uestra en la figura ,.&2 (%ué esfera tiene la ayor densidad de carga) R.-ebido a que las esferas estn conectadas por un alabre conductor" abas deben estar al iso potencial eléctrico
11. (%ue es lo que deterina el potencial xio al cual puede elevarse el doo de un generador de 9an de Araaff) R-La huedad" ya que cuando hay huedad los electrones del generador tienden as a escaparse" y cuando hay condiciones de viento" se antienen en la esfera. Btro punto tabién seria el otor ya que es que proporciona los electrones.
1&. Explique el origen del resplandor que a veces se observa alrededor de los cables de una línea de energía de alto voltaje R.- cuando existe alta tensi'n se produce la esttica" la acuulaci'n de un exceso de carga eléctrica en una /ona con poca conductividad eléctrica" un aislante" de anera que la acuulaci'n de carga persiste. Los efectos de la electricidad esttica son failiares para la ayoría de las personas porque pueden ver" notar e incluso llegar a sentir las chispas de las descargas que se producen cuando el exceso de carga del objeto cargado se pone cerca de un buen conductor eléctrico
1,.(3or qué es iportante evitar los bordes o puntos afilados sobre conductores utili/ados en equipos de alto voltaje) R.-En los bordes y puntas se acuula ucha carga eléctrica" por lo tanto en las cercanías de esos lugares se registra un gran potencial eléctrico" y si nos acercaos a ellos con nuestro potencial cero" por estar en contacto con tierra" estableceos una gran diferencia de potencial y" por ello" puede producirse una descarga eléctrica desde el punto de alto potencial al de potencial cero !nosotros# y recibiríaos la descarga.
1. (?'o podría proteger un circuito o laboratorio electr'nico contra capos eléctricos parsitos) (3or qué funciona esta protecci'n) R.-?on una jaula de Caraday" porque los capos eléctricos exteriores generan en el conductor corrientes que generan a su ve/ un capo eléctrico que se opone al priero" y se conecta a tierra para que su potencial sea cero.
12. os cascarones esféricos concéntricos conductores" de radios a:<.<< y b:<.2<<" estn interconectados ediante un alabre delgado" coo se uestra en la Cig. .%,.12. *i en el sistea se coloca una carga total %:1<.< u? (?unta carga peranece en cada esfera) R.-ebe ser la isa