Biofísica 53. Adicionales 2020 6. Electrostática

6. Una carga negativa de valor absoluto 10mC se desplaza de A a B en una región donde el campo es uniforme y de valor 500 N/C. Calcular la fuerza eléctrica (F), el trabajo de la fuerza eléctrica (W), la variación de energía eléctrica (ΔU) y la diferencia de potencial (ΔV).

 

Fuerza (F)

 

F = q E

 

Donde

F = fuerza electrica

q = carga = - 10 mC = - 0,010 C

E = campo electrico = 500 N/C

 

Reemplzando

F = 0,010 C 500 N/C = 5 N vector a la izquierda

 

Trabajo (W)

 

W = q ΔV = q E d

 

Donde

W = trabajo

ΔV = diferencia de potencial

d = distancia recorrida (paralela al campo) = 3 cm = 0,03 m

 

reemplzando

W = - 0,010 C 500 N/C 0,03 m = - 0,15 J

 

Variación energia electrica (ΔU)

 

ΔU = - W = 0,15 J

 

Variacion de potencial (ΔV)

 

ΔV = VB – VA = E d = 500 N/C ( - 0,03 m) = - 15 V

 

(El desplazamiento es a favor de la dirección del campo)