FISICA

1. PRIMER QUIMESTRE – SEGUNDO PARCIAL
-POTENCIAL ELÉCTRICO

2. POTENCIAL ELÉCTRICO
Si queremos acercar dos cargas positivas, debemos realizar un trabajo contra las fuerzas eléctricas de
repulsión entre las cargas. Este trabajo no depende del camino seguido para acercar las cargas, sino que solo
depende de sus posiciones iniciales y finales. Decimos que el campo eléctrico es conservativo.
Una vez acercadas las cargas, podríamos recuperar fácilmente el trabajo realizado. Bastaría dejarlas libres y
aprovechar su movimiento. Decimos que el trabajo realizado sobre las cargas al acercarlas ha aumentado su
energía potencial eléctrica
La diferencia de energía potencial eléctrica de una carga entre un punto A y otro punto B es igual al
trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar dicha carga de A a B.

3. La diferencia de potencial eléctrico entre un punto A y otro punto B es igual al
trabajo realizado por el campo eléctrico al trasladar la unidad de carga positiva de A
a B:
El potencial eléctrico en un punto del espacio es el trabajo que realiza el campo
eléctrico
para trasladar la unidad de carga positiva desde dicho punto hasta el infinito.
La energía potencial eléctrica de una carga q en un punto del espacio es el trabajo que realiza el campo
eléctrico para trasladar la carga q desde dicho punto hasta el infinito.
Otra magnitud fundamental en la descripción del campo eléctrico es el potencial eléctrico. Éste
representa la energía potencial de la unidad de carga positiva situada en un punto del campo
eléctrico.

4. Tabla de los múltiplos y submúltiplos del Sistema Internacional
de Unidades.
Un culombio (C) es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa cada segundo (s) la sección de un
conductor por el que circula una corriente eléctrica de un amperio (A).

5. https://matemovil.com/sistema-internacional-de-unidades-y-conversiones/

6. DEDUCCIÓN DE FÓRMULAS
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝐸𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑉 = 𝑽 =
𝑲∗𝑸
𝒓
𝒄
𝒎
= 𝒗𝒂𝒕𝒊𝒐𝒔
𝑰𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝐶𝑎𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝐸 = 𝑬 =
𝑲∗𝑸
𝒓𝟐
𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜 𝑊 = 𝑄 ∗ 𝑈 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑄 = 𝐼𝑡 ∴ 𝑾 = 𝑼 ∗ 𝑰 ∗ 𝒕
𝑈 = 𝐾
𝑞1∗𝑞2
𝑟
−
𝑈 = 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙
𝐼 = 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜
𝑡 = 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
𝑾 = 𝒒 ∗ ∆𝑽
𝑾 = −𝒒 𝑽𝒇 − 𝑽𝒐
𝑾 = − 𝑬𝒑𝒇 − 𝑬𝑷𝑶 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒 𝐸𝑝 = 𝐾
𝑄∗𝑞
𝑟
𝑃𝑎𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑀𝑎𝑠𝑎
Electrón − 1,6 ∗ 10−19𝐶 9 ∗ 10−31𝐾𝑔
Neutrón 1.6 ∗ 10−19𝐶 1,67 ∗ 10−27𝐾𝑔
𝑁𝑒𝑢𝑡𝑟ó𝑛 0 1,67 ∗ 10−27
𝐾𝑔

7. 𝑷𝒐𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂𝒍 𝑬𝒍𝒆𝒄𝒕𝒓𝒊𝒄𝒐 𝑽 = 𝑽 =
𝑲 ∗ 𝑸
𝒓
𝑲∗𝑸
𝒓
= 𝑉 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑄 =
𝑉∗𝑟
𝑘
𝐷𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑟 → 𝑟 ∗ 𝑉 = 𝐾 ∗ 𝑄 ∴ 𝒓 =
𝑸∗𝑲
𝑽
𝑰𝒏𝒕𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆𝒍 𝑪𝒂𝒎𝒑𝒐 𝒆𝒍é𝒄𝒕𝒓𝒊𝒄𝒐 𝑬 = 𝑬 =
𝑲 ∗ 𝑸
𝒓𝟐
𝑲 ∗ 𝑸
𝒓𝟐
= 𝑬, 𝒅𝒆𝒔𝒑𝒆𝒋𝒂𝒎𝒐𝒔 𝑸 → 𝑲 ∗ 𝑸 = 𝑬 ∗ 𝒓𝟐 ∴ 𝑸 =
𝑬 ∗ 𝒓𝟐
𝑲
𝑫𝒆𝒔𝒑𝒆𝒋𝒂𝒎𝒐𝒔 𝒓 → 𝑬 ∗ 𝒓𝟐 = 𝑲 ∗ 𝑸 ∴ 𝒓𝟐 =
𝑲 ∗ 𝑸
𝑬
→ 𝒓 =
𝑲 ∗ 𝑸
𝑬
−
𝑻𝒓𝒂𝒃𝒂𝒋𝒐 𝑾 = 𝑸 ∗ 𝑼 = 𝑼 ∗ 𝑰 ∗ 𝒕
𝑾 = 𝒒 ∗ ∆𝑽 → 𝒒 =
𝑾
∆𝑽
, 𝒆𝒏𝒕𝒐𝒏𝒄𝒆 ∆𝑽 =
𝑾
𝒒

8. EJERCICIO DE POTENCIAL ELÉCTRICO
Obtenemos un valor de 2×10^(-5) Coulomb
Problema 1.- Determine la carga transportada desde un punto a otro punto al realizarse un trabajo
de 6×10¯³ Joules, si la diferencia de potencial es de 3×10² Volts
DATOS
𝜔 = 6×10¯³ Joules
V=3×10² Volts
FORMULA
V=
𝑊
𝑞
q=
𝑤
𝑣
𝑞 =
6×10¯³ Joules
3×10² Volts
= 2.10−5
C

9. TRABAJO ELÉCTRICO
El trabajo eléctrico es el trabajo que realiza una fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza desde un
punto A hasta otro punto B. Si suponemos que la fuerza es constante durante todo el desplazamiento, se
puede expresar de la siguiente forma:
𝑾𝒆 𝑨→𝑩 = 𝑭𝒆. ∆𝒓𝑨𝑩
Donde:
𝑾𝒆 𝑨→𝑩 = Es el trabajo eléctrico. En el S.I. se mide en Julios (J)
𝑭𝒆= Es la Fuerza eléctrica que sufre la carga. En el S.I. se mide en Newtons (N)
∆𝒓𝑨𝑩= Es el vector desplazamiento entre ambos puntos. En el S.I. se mide en metros (m).

10. Resuelva el siguiente ejercicio de Potencial Eléctrico
𝐷𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑒 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒 − 8𝜇𝐶, 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑒𝑛𝑐𝑢𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎 𝑒𝑛 𝑢𝑛 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜,
𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑑𝑜 a una distancia de 60 cm
𝐷𝐴𝑇𝑂𝑆
𝑉 =?
𝑟 = 60 𝑐𝑚 = 0,6𝑚
𝑞 = −8 𝜇𝐶
𝐾 = 9 ∗ 109
𝑁
𝑚2
𝐶2 −
𝑉 =
𝐾 ∗ 𝑞
𝑟
=
9 ∗ 109
𝑁
𝑚2
𝐶2 ∗ −8 ∗ 10−6
𝐶
0,6 𝑚
=
9 −8 ∗ 109
∗ 10−6
𝑁
𝑚2
𝐶
6 ∗ 10−1𝑚
𝑉 =
−72
6
∗ 103 ∗ 101𝑁
𝑚
𝑐
= −1,2 ∗ 101 ∗ 104
𝐽
𝐶
= −1,2 ∗ 105𝑣𝑜𝑙𝑡
−1,2 ∗ 105𝑣𝑎𝑙𝑡 = −120000 𝑣𝑎𝑙𝑡 −

11. DIFERENCIA DE POTENCIAL
Este valor recibe el nombre de diferencia de potencial eléctrico y se define precisamente como la razón entre
el cambio de energía potencial, Δ𝐸𝑝 , de la carga q y la magnitud de esta carga. Usando símbolos:
𝑉 =
∆𝐸𝑝
𝑞
La unidad de la diferencia de potencial corresponde a la de energía dividida por carga, o julios por culombio.
Como esto es muy engorroso, la unidad recibe un nombre propio, de nuevo en honor a
Volta, voltio, símbolo “V”. La diferencia de potencial eléctrico (o voltaje) entre dos puntos es un voltio (1 V) si
se realiza un julio (1 J) de trabajo al mover un culombio (1 C) de carga desde un punto a otro.

12. EJERCICIO DE DIFERENCIA DE POTENCIAL
Hallar el módulo del potencial eléctrico en el aire, y a una distancia de 20 cm de la carga q=5x
10−6C.
V=
𝐾∗𝑞
𝑑
𝐽 =Nm
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜 =
𝑁𝑚
𝐶
V =
9∗ 109 𝑁 𝑚2
𝐶2 ∗5x 10−6𝐶
0,2𝑚
V =
9∗5∗109−6 𝑁 𝑚2
𝐶
0,2𝑚
𝑉 =
45 ∗ 103 𝑁 𝑚2
𝐶
0,2𝑚
V = 225 ∗ 103 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
𝑉 = 2,25 ∗ 105 𝑉
DATOS
q=5x 10−6
C
K= 9 ∗ 109 𝑁 𝑚2
𝐶2
d= 20cm /100= 0,2m
V=?

13. Hallar la intensidad del potencial resultante en el punto medio y en el aire entre dos cargas
puntuales 𝑞1 = 2𝜇𝐶 𝑞2 = −5𝜇𝐶, se encuentran separados 10 cm.
𝐷𝑎𝑡𝑜𝑠
𝑞1 = 2𝜇𝐶
𝑞2 = −5𝜇𝐶
K = 9 ∗ 109
𝑁𝑚2
/𝐶2
d = 10 cm = 0,1m
V𝑅 =?
𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑉 = 𝐾
𝑞1
𝑑
𝑉 =
9 ∗
109𝑁𝑚2
𝐶2 ∗ 2 ∗ 10−6
𝐶
0,05𝑚
𝑉 =
18 ∗ 103
𝑁𝑚2
/𝐶
5 ∗ 10−2𝑚
= 3,6 ∗ 105
𝑁𝑚
𝐶
𝑉1 = 3,6 ∗ 105𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑉 = 𝐾
𝑞2
𝑑
𝑉 =
9 ∗
109𝑁𝑚2
𝐶2 ∗ −5 ∗ 10−6
𝐶
0,05𝑚
𝑉 =
−45 ∗ 103
𝑁𝑚2
/𝐶
5 ∗ 10−2𝑚
𝑉2 = −9 ∗ 105
voltios
𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑉𝑅 = 𝑉1 + 𝑉2
𝑉𝑅 = 3,6 ∗ 105𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠 − 9 ∗ 105 voltios
𝑉𝑅 = −5,4 ∗ 105
𝑉

14. Al trasladar una carga q de un punto A al infinito se realiza un trabajo de 10 J, si se traslada del
punto B al infinito se realiza un trabajo de 4 J Calcular el trabajo realizado al desplazar del punto A
al punto B. Si una carga 𝑞 = −3𝜇𝐶 es colocada entre los punto A y B calcula el potencial eléctrico.
𝐷𝑎𝑡𝑜𝑠
𝑊𝐴 = 10 𝐽
𝑊𝐵 = 4 𝐽
𝑊𝐴−𝐵?
𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑊𝐴−𝐵 = 𝑊𝐴 − 𝑊𝐵
𝑊𝐴−𝐵 = 10𝐽 − 4𝐽
𝑊𝐴−𝐵 = 6𝐽
𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠
𝑊𝐴−𝐵 = 𝑉 ∗ 𝑞
𝑉 =
𝑊𝐴−𝐵
𝑞
𝑉 =
6𝐽
−3 ∗ 10−6𝐶
=
𝐽
𝐶
=
𝑁𝑚
𝐶
= 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
𝑉 = −2 ∗ 106
𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠
𝐽 =Nm
𝑉𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜 =
𝑁𝑚
𝐶

15. Resuelva el siguiente ejercicio de Potencial Eléctrico
𝐻𝑎𝑙𝑙𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑙é𝑐𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑛 𝑢𝑛 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜, 𝑠𝑖𝑡𝑢𝑎𝑑𝑜 a una distancia de 80 cm de una carga
de −8 𝜇𝐶
𝐷𝐴𝑇𝑂𝑆
Formula 𝑉 =
𝐾∗𝑞
𝑟

17. FIN