Ejemplo n° 3 de intensidad de campo eléctrico
Ejemplo n° 3
Las tres cargas eléctricas de la figura están en el aire. Calcula:
a) El potencial eléctrico en el punto P.
b) La energía potencial que adquiere una carga q = +2,5 µC al situarse en el punto P.
Desarrollo
Datos:
q1 = +5 µC
q2 = -2 µC
q3 = +5 µC
qP = +2,5 µC
r1 = 5 cm
r2 = 8 cm
r3 = 5 cm
Fórmulas:
| V = | k·Q |
| r |
Ep = q·V
Esquema:
Diagrama de las cargas eléctricas
Solución
a)
Calculamos el potencial eléctrico creado por cada una de las cargas en el punto P:
| V1 = | k·Q1 |
| r1 |
| V1 = | 9·109 N·m²/C²·5·10-6 C |
| 0,05 m |
V1 = 9·105 V
| V2 = | k·Q2 |
| r2 |
| V2 = | 9·109 N·m²/C²·(-2·10-6 C) |
| 0,08 m |
V2 = -2,25·105 V
| V3 = | k·Q3 |
| r3 |
| V3 = | 9·109 N·m²/C²·5·10-6 C |
| 0,05 m |
V3 = 9·105 V
El potencial eléctrico en el punto P es la suma algebraica de los potenciales eléctricos creados por cada una de las tres cargas:
V = V1 + V2 + V3
V = (9 - 2,25 + 9)·105 V
Resultado, el potencial eléctrico en el punto P es:
V = 15,75·105 V
b)
Calculamos la energía potencial eléctrica que adquiere una carga q = +2,5 µC al situarse en el punto P:
Ep = q·V
Ep = 2,5·10-6 C·15,75·105
Resultado, la energía potencial de una carga q en el punto P es:
Ep = 3,9 J
• Fuente:
Física de 2° de Bachillerato - Colegio Montpellier
Autor: Leandro Bautista. España.
Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
Ejemplo, cómo calcular el potencial eléctrico y energía potencial