Junio 13-14, Opción B

a)      Explicar el concepto de potencial eléctrico. ¿Qué potencial eléctrico crea una carga puntual? Dibujar las superficies equipotenciales en el espacio alrededor de la carga.

b)      Dos partículas con igual carga Q = 2 μC están situadas en dos de los vértices de un triángulo equilátero de lado L = 2 m. Calcular el campo eléctrico en el punto medio entre ambas, A. Calcular el trabajo necesario para llevar una carga q = 1 μC desde dicho punto A hasta el punto B, vértice libre del triángulo.

Datos: K = 1/(4πε₀) = 9.10⁹ N·m².C^-2; 1 µC = 10^-6 C^.

 SOLUCIÓN

a)      Consultar ejercicio Junio 98/99, Opción A

 b)      Al ser la intensidad de campo eléctrico una magnitud vectorial y las cargas que crean el campo puntuales e iguales en valor y signo, la intensidad de campo eléctrico creado por ambas cargas en el punto medio de la distancia que las separa será 0.

 E₁ + E₂ = 0

Para hallar el trabajo realizado, debemos calcular los potenciales eléctricos que crean las cargas en ambos puntos A y B. 

V_A = 2· k · (Q₁ / (L/2))  = 36000 V

 V_B = 2· k · (Q₁ / L)  = 18000 V

 El trabajo realizado por el campo eléctrico lo podemos hallar a partir de la variación negativa de la energía potencial electrostática: 

W_(A->B) = - q · ΔV = - q · (V_B – V_A) = 0,018 J

 Al ser positivo el trabajo lo realiza el propio campo eléctrico. Nosotros deberemos realizar un trabajo igual y negativo para llevarlo frenado hasta el punto B.