Enunciado
¿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
q1 = 3 µC = 3 · 10-6 C
q2 = -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:
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:
Por tanto, la energía potencial antes del movimiento (Epi) y después del movimiento (Epf) es:
Aplicando la definición anterior de trabajo eléctrico: