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UNIDAD I.
GUÍA DE PROBLEMAS
CONTENIDOS: Estructura de la materia y su relación con las propiedades eléctricas.
Carga eléctrica. Campo eléctrico. Potencial.
1] Se ha señalado que la ley de Coulomb y la ley de Gravitación Universal de Newton
son similares. Señale cuáles son las dos diferencias fundamentales entre ambas.
2] Si las fuerzas eléctricas son tanto más intensas que las gravitatorias ¿Cómo se
explica que predominen estas últimas en los sistemas planetarios?
3] Se electrifica una barra de plástico frotándola con lana. ¿Se habrá cargado también
la lana? ¿Qué principio fundamental está asociado con este proceso?
4] Explique cómo la teoría atómico-molecular puede justificar las diferentes propiedades
eléctricas de los materiales. Señale distintos tipos de portadores de carga presentes en
distintos tipos de materiales. ¿A qué se deberá que un buen conductor de la electricidad
sea también un buen conductor del calor?
5] En la propuesta Actividad 1, el bolígrafo debe haberse cargado por frotamiento. Sin
embargo, los trozos de papel posiblemente no tengan ninguna carga. Entonces ¿por
qué se produce la atracción? Muchas veces, puede observarse que luego de la
atracción inicial, se produce una fuerte repulsión. ¿A qué se deberá?
6] El dibujo representa un electroscopio. Consiste en un terminal metálico conectado
mediante un conductor a dos delgadas hojas de oro, protegidas de las corrientes de aire
por una botella de vidrio. Normalmente las hojas cuelgan juntas, pero si se toca el
terminal con un objeto cargado se separan y vuelven a juntarse si se toca el terminal
con la mano. Explique.
7] En todos los puntos de cierta región del espacio se encuentra que se cumple lo
siguiente:
Una carga positiva de 10 µC recibe una fuerza hacia arriba de 50 N y una carga
negativa de 6 µC recibe una fuerza hacia abajo de 30 N.
a)¿Qué conclusiones podrían sacarse sobre la existencia, o no, en dicha región de un
campo eléctrico y qué características tendría?
b)¿Qué trabajo habría que realizar sobre la primer carga para:
b1) Impedir que sea desplazada por la fuerza actuante.
b.2) Desplazarla 2 m hacia abajo.
b.3) Desplazarla un metro hacia la izquierda.
b.4) Desplazarla 3 m hacia arriba.
c) ¿Cuál es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos separados por una
distancia vertical de 0,5 m y horizontal de 1 m?
d) ¿Cuál se encuentra a mayor potencial?
8] En el campo eléctrico del ejercicio anterior, considere un punto cualquiera y una
dirección arbitraria:
a) Usando una planilla de cálculo u otro software adecuado, dibuje un gráfico cartesiano
que represente la variación de la intensidad de campo en esa dirección.
b) Ídem para el potencial eléctrico.
c] Relacionar los resultados obtenidos con la expresión E = - dV/dx.
9] Dos cargas q, de igual valor, se encuentran separadas por una distancia r.
Representar en forma semicuantitativa sobre esa recta:
a) la variación de la intensidad de campo si las cargas son positivas.
b) ídem si son negativas si son negativas.
c) la variación del potencial eléctrico si las cargas son positivas.
d) ídem si son negativas.
e) Calcular el valor de la intensidad de campo y del potencial eléctrico
punto equidistante de ambas, sobre la recta que las une.
en un
10] Calcule el trabajo necesario para colocar una carga de -10 C, trayéndola desde
una posición muy lejana, a 0,5 m del centro de una carga de - 0,1 mC .¿Cuál es el valor
de V en esa posición?