Enerxía potencial eléctrica: problemas e solucións

1. Un electrón é acelerado desde o repouso por unha diferenza de potencial de 12 V. Cal é o cambio en enerxía potencial eléctrica do electrón?

Coñecido:

o cobrar nun electrón (e) = -1.60 x 10^-19 Coulomb

Potencial eléctrico = tensión (V) = 12 voltios

Quería: A variación da enerxía potencial eléctrica do electrón (ΔPE)

Solución:

ΔPE = q V = (-1.60 x 10^-19 C)(12 V) = -19.2 x 10^-19 Joule

O signo menos indica que a enerxía potencial diminúe.

2. Dúas placas paralelas están cargadas. A separación entre as placas é de 2 cm e a magnitude da campo eléctrico entre as placas hai 500 voltios/metro. Cal é o cambio de enerxía potencial do protón cando se acelera desde a placa cargada positivamente ata a placa cargada negativamente?

Coñecido:

A magnitude do campo eléctrico entre as placas (E) = 500 voltios/metro

o distancia entre as placas (s) = 2 cm = 0,02 m

A carga dun protón = +1.60 x 10^-19 Coulomb

Buscase: A variación da enerxía potencial eléctrica (ΔPE)

Solución:

Potencial eléctrico:

V = E s

V = (500 voltios/m)(0.02 m)

V = 10 voltios

A variación da enerxía potencial eléctrica:

ΔPE = q V

ΔPE = (1,60 x 10^-19 C)(10 V)

ΔPE = 16 x 10^-19 Joule

ΔPE = 1.6 x 10^-18 Joule

3. Dúas cargas puntuais están separadas por unha distancia de 10 cm. Carga no punto A =+9 μC e carga no punto B = -4 μC. k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Cal é a variación da enerxía potencial eléctrica da carga no punto B se acelera ata o punto A?

Coñecido:

Carga A (q₁) = +9 μC = +9 x 10^-6 C

cobrar B (q₁) = -4 μC = -4 x 10^-6 C

k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2

A distancia entre as cargas A e B (r) = 10 cm = 0.1 m = 10^-1 m

Buscase: A variación da enerxía potencial eléctrica (ΔEP)

Solución: