Junio 04-05, Opción B

1. Explica el concepto de energía potencial eléctrica. ¿Qué energía potencial eléctrica tiene una partícula con carga q situada a una distancia r de otra partícula con carga q’?

2. Tres partículas con cargas q₁ = q₂ = 3 μ C y q₃ = -3 μ C están situadas, respectivamente, en los puntos de coordenadas (a, 0), (-a, 0) y (0, a), con a = 0,1 m. Calcula las energías potenciales eléctricas de cada una de las tres partículas.

K = 1/4π ε₀ = 9·10⁹ N·m²·C^-2

1. Ver Septiembre 96-97, Opción A

 

2. La energía potencial de la partícula 1 es la debida a la presencia de las partículas 2 y 3. Luego:

La energía potencial de la partícula 2 es la debida a la presencia de las partículas 1 y 3. (simétrica respecto de lo expuesto para la 1) Luego:

La energía potencial de la partícula 3 es la debida a la presencia de las partículas 1 y 2. Luego:

Los valores negativos de la energía potencial de cada una de las cargas indican que no es necesario realizar ningún trabajo para traer a la carga en cuestión desde el infinito hasta su posición actual, una vez que están situadas las otras dos. Las propias fuerzas eléctricas realizarán el trabajo necesario, por lo que la energía potencial resulta negativa. Este valor es mayor en el caso de la 3ª carga ya que las otras dos la atraen