Enunciado

dificultad

¿Cuál es el trabajo eléctrico que realiza una carga fija de 3 µC sobre otra móvil de -3 µC que inicialmente se encuentran separadas 1.5 m y posteriormente 2 m?


Solución

Datos

q= 3 µC = 3 · 10-6 C
q= -3 µC = -3 · 10-6 C

ri = 1.5 m
rf = 2 m

K = 9·109 N/m2·C2

Resolución

Haciendo uso de la definición del trabajo eléctrico en función de la energía potencial de q2 se define como:

We=-ΔEp=Epi-Epf

es decir, el trabajo que realiza la fuerza eléctrica que actúa sobre q2, es la diferencia entre la energía potencial que posee la carga antes de comenzar el movimiento (separada ri = 1.5 m de q1) y la energía potencial en el punto en el que termina el movimiento (separada rf = 2 m).

Por definición, la energía potencial de una carga q2 en presencia de otra carga q1 se obtiene por medio de la siguiente expresión:

Ep=K·q1·q2r

Por tanto, la energía potencial antes del movimiento (Epi) y después del movimiento (Epf) es:

Epi=9·109·-3·10-6·3·10-61.5=-0.05 JEpf=9·109·-3·10-6·3·10-62=-0.04 J

Aplicando la definición anterior de trabajo eléctrico:

We=-0.05-(-0.04) We=0.01 J

Ficha de fórmulas

Estas son las principales fórmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teoría de los apartados relacionados. Además, en ellos encontrarás, bajo la pestaña Fórmulas, los códigos que te permitirán integrar estas fórmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.