Ejercicios Problema de Fisica

PROBLEMA 23.14 Se colocan cargas puntuales idénticas q = !." #$ en las es%uinas opuestas de un cuadrado. La longitud de cada lado del cuadrado es de ".2&. 'na carga puntual qo = (2." #$ se sit)a en una de las e%uinas *ac+as. ,$u-nto traa/o sore qo reali0a la uer0a eléctrica eléctrica cuando qo se &ue*e a la otra es%uina *ac+a  An-lisis del prole&a (

en&eno Es un en&eno de potencial eléctrico 5a %ue la dierencia de potencial entre dos puntos es igual a la cantidad de traa/o %ue se re%uiere para trasladar una unidad de carga de pruea positi*a entre esos puntos.

(

6ec7os Longitud del cuadrado8 l = ".2& 2 cargas8 % = ! #$ 1 carga8 %o = (2 #$

(

Meta Para una carga puntual8 V =

(

$onoci&iento V=

(

kq r

kq r

9esarrollo

:o&ando el origen en el centro del cuadrado; oser*a&os %ue la si&etr+a signiica %ue el potencial es el &is&o en las dos es%uinas no ocupadas por los cargas q

($onclusiones Esto signiica %ue no 7a5 traa/o neto cuando se pasa de una es%uina a otra 5a %ue el potencial es igual en &agnitud pero dierente en signo en las es%uinas.

PROBLEMA 23.3<

'n cilindro aislante &u5 largo de carga con radio de 2.! c& tiene una densidad lineal unior&e de 1!n$&. si se coloca un sensor de *olt+&etro en la supericie ,a %ué distancia de la supericie dee situarse el otro sensor para %ue la lectura sea de 1>!?  An-lisis del prole&a (

en&eno en&eno de potencial eléctrico por%ue el *olt+&etro lee la dierencia de potencial entre los dos puntos.

(

6ec7os 9ensidad lineal de carga8 @= 1!

nC  m

Radio8 r a = 2.!c& 9ierencia de potencial8 ?= 1>!? (

Meta r b - r a = r t 

(

$onoci&iento

(

9esarrollo $on los datos %ue tene&os 5 la ecuacin; despe/a&os r b:

Pri&ero resol*e&os el nu&ero eponencial8

 A7ora resol*e&os para r b:

inla&ente tene&os8 4.>C c& D 2.!" c& = 2.2C c&

(

$onclusiones La distancia %ue dee eistir para %ue la dierencia de potencial sea de 1>! ? es r r   = 2.2Cc& desde el centro del cilindro; no desde la supericie.