VOLTAJE O DIFERENCIA DE POTENCIAL
La energía potencial eléctrica es la capacidad que tiene una carga para desarrollar un trabajo al desplazarse desde la posición A a la posición B.
Recordemos que trabajo = (fuerza)(distancia) → T = Fr .
Si F = Eq, entonces T = Eqr = (KQ/r²)qr ➡️ expresión que sirve para calcularla energía potencial eléctrica o potencial eléctrico.
La diferencia de potencial VAB, o voltaje o potencial eléctrico es el trabajo negativo que debe desarrollarse para mover una carga de la posición A a la posición B. En otras palabras la diferencia de potencial es el trabajo realizado por unidad de carga.
V = T/r = Eqr/q = Er = (Kq/r²) r = Kq/r, expresión que permite calcular la diferencia de potencial o el voltaje. La unidad de medición del voltaje es el Voltio (V) cuyo nombre se debe al homenaje que se hace a Alessandro Volta, invertor de la pila.
EJERCICIOS DE DIFERENCIA DE POTENCIAL
EJERCICIOS DE VOLTAJE
1.- Halle el potencial eléctrico de un punto que se halla a 3 mm de una carga puntual de 35 μC.
2.- Halle el potencial eléctrico de un punto que se halla a 1.2 cm de una carga puntual de -30 μC.
3.- El potencial eléctrico que se produce en un punto situado a 15 cm de una Q es de 20000 V. Halle el valor de la carga.
RESP: 333 nC
4.- El potencial eléctrico que se produce en un punto situado a x mm de una carga de -120 μC es de -45000 V. Halle la distancia x.
RESP: 24 mm
5.- El campo eléctrico generado desde un punto P sobre una carga Q a una distancia de 25 mm es de 4x10⁴ N/C. Halle el voltaje.
RESP: 1000 V
6.- El
campo eléctrico generado desde un punto P sobre una carga Q a una
distancia de 2 mm es de 2.4x10⁵ N/C. Halle el valor de la carga. RESP: 10.6666 nC
7.- Un punto P se halla ubicado en el centro entre dos cargas de 30 μC y 45
μC en el vacío separadas 12 mm. Halle el potencial en el punto P.
8.-
La posición de dos cargas en el plano es la siguiente: Q1 en (3,4) y Q2
en (3, 10). Halle el voltaje resultante en un punto P situado en (0,7).
9.-
En las esquinas de un cuadrado de 2.5 cm de lado se colocan cargas de
-25 μC en cada una. Halle el campo eléctrico resultante y el voltaje
resultante.
10.- En las esquinas de un exágono regular se colocan seis cargas distribuidas tal como se indica en el gráfico.
Siendo
Q1= 30 μC, Q2 = 45 μC, Q3 = 60 μC, Q4 = 60μC, Q5 = 45 μC y Q6 = 30 μC,
halle el campo eléctrico resultante y el voltaje resultante en un punto P
situado en el centro del exágono. El área del exágono es de 360 mm².
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