Otras carreras Preguntas para pensar, sobre potencial eléctrico

[solf2]

[FONT=Times New Roman]Hola a todos... acá voy a intentar responder a estas preguntas conceptuales de Potencial Eléctrico, me gustaría que me corrijan los errores y me ayuden con las que no me salgan jeje [/FONT]

[FONT=Times New Roman]Preguntas [/FONT]

[FONT=Times New Roman]1. ¿Qué le sucedería a usted si estuviese sobre un soporte aislado y su potencial aumentara en 10 kV con respecto a la Tierra?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]

[FONT=Times New Roman]2. ¿Acaso la cantidad de trabajo por unidad de carga necesaria para transferir una carga eléctrica de un punto a otro en un campo electrostático depende de la cantidad de carga transferida?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]No, depende de la intensidad del campo entre los puntos[/FONT]

[FONT=Times New Roman]3. Distinga entre la diferencia de potencial y la diferencia de energía potencial. Dé ejemplos de enunciados en los que cada término se use apropiadamente.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]- Considere 2 partículas de signos opuestos, y separadas una distancia r.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si dejamos una de ellas fijas, y a la otra la alejamos, decimos que la energía potencial del sistema aumenta[/FONT]

[FONT=Times New Roman]- Si movemos una carga de prueba dentro de un campo eléctrico, desde el punto A hasta B, la diferencia de potencial eléctrico puede variar, dependiendo de la energía potencial entre los puntos[/FONT]

[FONT=Times New Roman]4. ¿Por qué es posible blindar a un salón contra las fuerzas eléctricas pero no contra las fuerzas gravitatorias?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Porque las fuerza producida por el campo gravitatorio es solamente de atracción, mientras que las fuerzas producidas por el campo eléctrico puede ser de atracción o repulsión[/FONT]
[FONT=Times New Roman](se entiende la respuesta o falta explicar más)[/FONT]

[FONT=Times New Roman]5. Suponga que la Tierra tiene una carga neta que no sea cero. ¿Por qué aun así es posible adoptar a la Tierra como un punto estándar de referencia del potencial y asignarle el potencial V=0?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]


[FONT=Times New Roman]6. ¿Puede existir una diferencia de potencial entre dos conductores que contengan cargas iguales de la misma magnitud?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si, porque se realiza una redistribución de carga en los conductor que genera un campo eléctrico entre ellos[/FONT]

[FONT=Times New Roman]7. Si E es igual a cero en un punto dado, ¿debe V ser igual a cero en ese punto? Dé algunos ejemplos para confirmar su respuesta.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si, por ejemplo si colocamos un conductor sin carga dentro de un campo eléctrico, en el interior del conductor el E=0 y V= 0[/FONT]

[FONT=Times New Roman]8. Si usted conoce únicamente a E en un punto dado, ¿puede usted calcular V en ese punto? Si no, ¿qué información adicional se necesita?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No, me falta a que distancia se encuentra de la fuente que genera el campo[/FONT]
${V}_{p }= - \int E. ds$ definido entre 0 y p

[FONT=Times New Roman]9. Si la superficie de un conductor cargado es una equipotencial, ¿significa que la carga está distribuida uniformemente en esa superficie? Si el campo eléctrico es de magnitud constante en la superficie de un conductor cargado, ¿significa precisamente esto que la carga está distribuida uniformemente?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]

[FONT=Times New Roman]10. Si a lo largo de una determinada región del espacio. V es igual a una constante ¿qué se puede decir con respecto a E en esa región?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Que E puede variar [/FONT]

[FONT=Times New Roman]11. En el capítulo 16 vimos que la intensidad del campo gravitatorio es cero dentro de una esfera hueca de materia. La intensidad del campo eléctrico es cero no sólo dentro de un conductor esférico cargado y aislado sino también dentro de un conductor aislado de cualquier forma. ¿Es cero la intensidad del campo gravitatorio dentro, digamos, de un cubo hueco de materia? Si no, ¿en qué aspecto no es completa la analogía?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]

[FONT=Times New Roman]12. ¿Cómo se puede asegurar que el potencial eléctrico en una región determinada del espacio tendrá un valor constante?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si no se varía la configuración de E.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Ejemplo, En un dipolo el valor del potencial se mantiene en cero en la mitad de la distancia del dipolo[/FONT]

[FONT=Times New Roman]13. Idee un arreglo de tres cargas puntuales, separadas por distancias finitas, que tenga una energía potencial eléctrica igual a cero.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]

[FONT=Times New Roman]14. Hemos visto que el potencial dentro de un conductor es igual al de su superficie, (a) ¿Qué sucede si el conductor tiene una forma irregular y además tiene una cavidad interior también de forma irregular? (b) ¿Qué sucede si la cavidad tiene un pequeño agujero, como el que traza un gusano en una manzana, que sale al exterior? (c) ¿Qué sucede si la cavidad está cerrada pero tiene una carga puntual suspendida dentro de ella? Analice el potencial dentro del material conductor y en diferentes puntos dentro de las cavidades.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]

[FONT=Times New Roman]15. Una esfera de metal no cargada suspendida por un hilo de seda se coloca en un campo eléctrico externo uniforme. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico en los puntos dentro de la esfera? ¿Sería otra la respuesta si la esfera tuviera una carga?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]E=0 porque se redistribuye la carga en su superficie[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Sería la misma respuesta[/FONT]

[Al2000]

Re: Preguntas para pensar, sobre potencial eléctrico

[FONT=Times New Roman]...[/FONT]
[FONT=Times New Roman]1. ¿Qué le sucedería a usted si estuviese sobre un soporte aislado y su potencial aumentara en 10 kV con respecto a la Tierra?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman][/FONT]
...

¿Se te pararían todos los pelos?

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[FONT=Times New Roman]7. Si E es igual a cero en un punto dado, ¿debe V ser igual a cero en ese punto? Dé algunos ejemplos para confirmar su respuesta.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si, por ejemplo si colocamos un conductor sin carga dentro de un campo eléctrico, en el interior del conductor el E=0 y V= 0[/FONT]
...

No, el valor del campo en un punto no nos dice nada respecto del potencial. El ejemplo mas sencillo es el punto medio en la línea que une dos cargas iguales.

...
[FONT=Times New Roman]8. Si usted conoce únicamente a E en un punto dado, ¿puede usted calcular V en ese punto? Si no, ¿qué información adicional se necesita?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No, me falta a que distancia se encuentra de la fuente que genera el campo[/FONT]
${V}_{p }= - \int E. ds$ definido entre 0 y p
...

No, el valor del campo en un punto no dice nada del potencial. Haría falta conocer cuanto vale el campo a todo lo largo de un camino que una el punto en cuestión con el punto de referencia.

...
[FONT=Times New Roman]9. Si la superficie de un conductor cargado es una equipotencial, ¿significa que la carga está distribuida uniformemente en esa superficie? Si el campo eléctrico es de magnitud constante en la superficie de un conductor cargado, ¿significa precisamente esto que la carga está distribuida uniformemente?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]
...

No. En condiciones electrostáticas, la superficie de un conductor siempre será una equipotencial independientemente de su forma. La carga se distribuirá con una densidad que dependerá del radio de curvatura de la superficie.

Si. El campo eléctrico en la superficie de un conductor es proporcional a la densidad de carga.

...
[FONT=Times New Roman]10. Si a lo largo de una determinada región del espacio. V es igual a una constante ¿qué se puede decir con respecto a E en esa región?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Que E puede variar [/FONT]
..

Que el campo es cero en esa región.

...
[FONT=Times New Roman]11. En el capítulo 16 vimos que la intensidad del campo gravitatorio es cero dentro de una esfera hueca de materia. La intensidad del campo eléctrico es cero no sólo dentro de un conductor esférico cargado y aislado sino también dentro de un conductor aislado de cualquier forma. ¿Es cero la intensidad del campo gravitatorio dentro, digamos, de un cubo hueco de materia? Si no, ¿en qué aspecto no es completa la analogía?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]
...

No. La diferencia existe en que los electrones del conductor pueden redistribuir la carga superficial hasta que el campo se anule en el interior del cuerpo, independientemente de su forma. En el caso gravitacional, no solo la masa de los electrones es muy pequeña, sino que siendo las fuerzas gravitacionales sólo de atracción estos de moverían hacia los puntos con mayor campo gravitacional, reforzándolo.

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[FONT=Times New Roman]12. ¿Cómo se puede asegurar que el potencial eléctrico en una región determinada del espacio tendrá un valor constante?[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Si no se varía la configuración de E.[/FONT]
[FONT=Times New Roman]Ejemplo, En un dipolo el valor del potencial se mantiene en cero en la mitad de la distancia del dipolo[/FONT]
...

Encerrando la región entre fronteras conductoras.

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[FONT=Times New Roman]13. Idee un arreglo de tres cargas puntuales, separadas por distancias finitas, que tenga una energía potencial eléctrica igual a cero.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]
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Una de las infinitas posibilidades sería tres cargas en los vértices de un triángulo equilátero, con valores 2Q, 2Q y -Q. Otro ejemplo sería tres cargas alineadas, separadas distancias iguales, y de valores 4Q, -Q y 4Q.

...
[FONT=Times New Roman]14. Hemos visto que el potencial dentro de un conductor es igual al de su superficie, (a) ¿Qué sucede si el conductor tiene una forma irregular y además tiene una cavidad interior también de forma irregular? (b) ¿Qué sucede si la cavidad tiene un pequeño agujero, como el que traza un gusano en una manzana, que sale al exterior? (c) ¿Qué sucede si la cavidad está cerrada pero tiene una carga puntual suspendida dentro de ella? Analice el potencial dentro del material conductor y en diferentes puntos dentro de las cavidades.[/FONT]

[FONT=Times New Roman]Respuesta:[/FONT]
[FONT=Times New Roman]No se[/FONT]
...

(a) Nada cambia, el potencial en ambas superficies es el mismo.

(b) Nada cambia, el potencial en la única superficie es el mismo potencial del conductor.

(c) Nada cambia, el potencial en ambas superficies es el mismo. El potencial variará en puntos en el interior de la cavidad.

Saludos,

Al