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Física universitaria volumen 2

Preguntas Conceptuales

Física universitaria volumen 2Preguntas Conceptuales

Preguntas Conceptuales

7.1 Energía potencial eléctrica

1.

¿Tendría sentido la energía potencial eléctrica si el campo eléctrico no fuera conservador?

2.

¿Por qué hay que tener cuidado con el trabajo realizado en el sistema frente al trabajo realizado por el sistema en los cálculos?

3.

¿Afecta el orden en que ensamblamos un sistema de cargas puntuales al trabajo total realizado?

7.2 Potencial eléctrico y diferencia de potencial

4.

Discuta cómo se relacionan la diferencia de potencial y la intensidad del campo eléctrico. Dé un ejemplo.

5.

¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en una región donde el potencial eléctrico es constante?

6.

Si se suelta un protón desde el reposo en un campo eléctrico, ¿se moverá en la dirección del potencial creciente o decreciente? Responda también a esta pregunta para un electrón y un neutrón. Explique por qué.

7.

Voltaje es la palabra común para la diferencia de potencial. ¿Qué término es más descriptivo, voltaje o diferencia de potencial?

8.

Si el voltaje entre dos puntos es cero, ¿se puede mover una carga de prueba entre ellos con un trabajo neto cero? ¿Puede hacerse necesariamente sin ejercer una fuerza? Explique.

9.

¿Cuál es la relación entre el voltaje y la energía? Más concretamente, ¿cuál es la relación entre la diferencia de potencial y la energía potencial eléctrica?

10.

Los voltajes se miden siempre entre dos puntos. ¿Por qué?

11.

¿Cómo se relacionan las unidades de voltios y electronvoltios? ¿En qué se diferencian?

12.

¿Una partícula puede moverse en una dirección de aumento del potencial eléctrico y, sin embargo, disminuir su energía potencial eléctrica? Explique

7.3 Cálculo del potencial eléctrico

13.

Compare los momentos dipolares eléctricos de las cargas ±Q±Q separadas por una distancia d y cargas ±Q/2±Q/2 separadas por una distancia d/2.

14.

¿Sería útil la ley de Gauss para determinar el campo eléctrico de un dipolo? ¿Por qué?

15.

¿En qué región del espacio el potencial debido a una esfera uniformemente cargada es el mismo que el de una carga puntual? ¿En qué región se diferencia de la de una carga puntual?

16.

¿Puede el potencial de una esfera con carga no uniforme ser el mismo que el de una carga puntual? Explique.

7.4 Determinación del campo a partir del potencial

17.

Si el campo eléctrico es cero en toda una región, ¿el potencial eléctrico debe ser también cero en esa región?

18.

Explique por qué el conocimiento de E(x,y,z)E(x,y,z) no es suficiente para determinar V(x,y,z). ¿Y al revés?

7.5 Superficies Equipotenciales y Conductores

19.

Si dos puntos están al mismo potencial, ¿existen líneas de campo eléctrico que los conecten?

20.

Supongamos que tiene un mapa de superficies equipotenciales separadas por 1,0 V. ¿Qué le dicen las distancias entre las superficies de una región determinada sobre la fuerza de EE en esa región?

21.

¿El potencial eléctrico es necesariamente constante sobre la superficie de un conductor?

22.

En condiciones electroestáticas, el exceso de carga de un conductor reside en su superficie. ¿Esto significa que todos los electrones de conducción de un conductor están en la superficie?

23.

¿Un conductor con carga positiva puede estar a un potencial negativo? Explique.

24.

¿Las superficies equipotenciales pueden intersecarse?

7.6 Aplicaciones de la electrostática

25.

¿Por qué las varillas de soporte de metal de las antenas parabólicas suelen estar conectadas a tierra?

26.

(a) ¿Por qué los peces están razonablemente seguros en una tormenta eléctrica? (b) ¿Por qué se ordena a los bañistas que salgan del agua en la misma circunstancia?

27.

¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre los procesos de una fotocopiadora y un precipitador electroestático?

28.

¿Aproximadamente qué magnitud de potencial se utiliza para cargar el tambor de una fotocopiadora? Una búsqueda en Internet de "xerografía" puede ser útil.

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