Ejemplos resueltos
Ejercicio 1
El potencial de un campo eléctrico crece de abajo hacia arriba ¿Cuál es la dirección y sentido del vector intensidad del campo eléctrico?
Solución
La figura representa las superficies equipotenciales de un campo eléctrico uniforme, creciente de abajo hacia arriba .
La dirección de es perpendicular a los planos equipotenciales, y su sentido es el de los potenciales decrecientes, en este caso de arriba hacia hacia abajo como se indica en la figura.
Ejercicio 2
La figura representa superficies equipotenciales perpendiculares al plano del papel, entre las cuales .
a) Indique la dirección y sentido de en el punto A.
b) Calcule Δφ1-3.
c) Calcule el trabajo realizado al desplazar una partícula electrizada con carga q = 5 . 10-9 C desde A hasta C y desde B hasta C.
Solución
a) La dirección de es perpendicular a la superficie equipotencial que contiene al punto A (fig a) y su sentido es el de los potenciales decrecientes.
b)
c) El trabajo realizado al desplazar una partícula electrizada q = 5 . 10-9 C se puede calcular por la expresión:
En la figura b se representan los vectores fuerza eléctrica y desplazamiento, en la que se evidencia que el ángulo entre dichos vectores es de 180o, esto explica que .
El trabajo realizado al desplazar la partícula electrizada desde BB hasta C es cero, ya que son dos puntos situados en una misma superficie equipotencial φc = φd.
En la figura c se muestran los vectores y , donde se evidencia que el ángulo entre ellos es de 90o por lo que el trabajo es cero.