Cap 21 Sears Semansky Volumen 2

Un estudiante preguntó: “Como el potencial eléctrico siempre

es proporcional a la energía potencial, ¿por qué molestarse con el concepto

de potencial?” ¿Qué respondería usted?

P23.2. El potencial (en relación con un punto en el infinito) a media

distancia entre dos cargas de igual magnitud y signo opuesto es igual a

cero. ¿Es posible traer una carga de prueba del infinito a ese punto medio

en forma tal que no se efectúe trabajo en ninguna parte del desplazamiento?

Si es así, describa cómo se puede lograr. Si no es posible,

explique por qué.

P23.3. ¿Es posible tener una configuración de dos cargas puntuales separadas

por una distancia finita de manera que la energía potencial

eléctrica del arreglo sea la misma que si las dos cargas estuvieran separadas

por una distancia infinita? ¿Por qué? ¿Qué pasaría si hubiera tres

cargas? Explique su razonamiento.

P23.4. Como el potencial puede tener cualquier valor que se desee en

función de la elección del nivel de referencia de potencial cero, ¿cómo

“sabe” un voltímetro qué lectura hacer cuando se conecta entre dos

puntos?

P23.5. Si es igual a cero en todo lugar a lo largo de cierta trayectoria

que vaya del punto A al B, ¿cuál es la diferencia de potencial entre esos

dos puntos? ¿Significa esto que es igual a cero en todos los puntos a

lo largo de cualquier trayectoria de A a B? Explique su respuesta.

E

S

E

S

P23.6. Si es igual a cero a través de cierta región del espacio, ¿el potencial

también es necesariamente igual a cero en esa región? ¿Por

qué? Si no es así, ¿qué puede decirse acerca del potencial?

P23.7. Si se efectúa la integral del

campo eléctrico para una trayectoria

cerrada como la que se aprecia

en la figura 23.28, la integral

siempre será igual a cero, independientemente

de la forma de la trayectoria

y de dónde se localicen las cargas en

relación con ésta. Explique por qué

es así.

P23.8. La diferencia de potencial entre

dos terminales de una batería AA (de

las que se usan en las linternas y los

estéreos portátiles) es de 1.5 V. Si se

colocan dos baterías AA extremo con extremo con la terminal positiva

de una batería en contacto con la terminal negativa de la otra, ¿cuál es

la diferencia de potencial entre las terminales en los extremos expuestos

de la combinación? ¿Qué pasa si las dos terminales positivas se tocan entre sí? Explique su razonamiento.

P23.9. Es fácil producir una diferencia de potencial de varios miles de volts

entre el cuerpo de una persona y el piso, frotando los zapatos sobre una alfombra

de nailon. Cuando usted toca una perilla metálica recibe una descarga

moderada. Sin embargo, es probable que el contacto con una línea

eléctrica de voltaje comparable sea mortal. ¿A qué se debe la diferencia?

P23.10. Si se conoce el potencial eléctrico en un solo punto, ¿se puede

determinar en ese punto? Si es así, ¿cómo? Si no es posible, ¿por qué?

P23.11. Como las líneas de campo eléctricas y las superficies equipotenciales

siempre son perpendiculares, dos superficies equipotenciales

nunca se cruzan; si lo hicieran, la dirección de sería ambigua en los

puntos de intersección. Pero dos superficies equipotenciales parecen

cruzarse en el centro de la figura 23.24c. Explique por qué no hay ambigüedad

acerca de la dirección de en este caso particular.

P23.12. El campo eléctrico debido a una lámina muy grande con carga

es independiente de la distancia desde

...