Potencial, diferencia de potencial y trabajo 04
Una carga de –5 nC está en el origen de coordenadas, calcula:
a) El potencial en los puntos A(–3, 4) m, B(–6, –8) m.
b) d.d.p(VA – VB) y el trabajo realizado por el campo al pasar un electrón de A a B.
Solución:
Datos: Q = –5 nC → O(0, 0)
a) A(–3, 4) m, B(–6, –8)
Potencial en el punto A:
En la fórmula del potencial las cargas se ponen con signo.
Del resultado obtenido se deduce que, por cada carga positiva (+1 C) que se traslade desde A hasta el infinito, el campo eléctrico hará un trabajo de –9 J.
El trabajo es negativo porque la fuerza se opone al desplazamiento (la carga –Q atrae a la carga +1 y ésta se aleja de ella)
Potencial en el punto B:
En este caso, por cada carga positiva (+1 C) que se traslade desde B hasta el infinito, el campo eléctrico hará un trabajo de –4,5 J.
El trabajo es negativo porque la fuerza se opone al desplazamiento (la carga –Q atrae a la carga +1 y ésta se aleja de ella)
b) q = –1,6·10–19 C
Como su propio nombre indica, la diferencia de potencial (d.d.p) entre dos puntos es la diferencia de sus potenciales respectivos.
(VA – VB) = VA – VB
(VA – VB) = –9 V – (–4,5) V = –4,5 V
Por cada unidad de carga positiva (+1 C) que se desplace desde A hasta B, el campo eléctrico hará un trabajo de –4,5 J.
El trabajo resulta negativo porque la carga +1 se aleja de la carga –Q que la atrae.
Trabajo realizado por el campo al pasar un electrón de A a B:
WAB = q (VA – VB) = (–1,6·10–19 C)·(–4,5 V) = 7,2·10–19 J
En la fórmula del trabajo la carga q se pone con signo.
En este caso, el trabajo es positivo porque una carga negativa se está alejando de otra negativa que la repele.