Preguntas complicadas de la PSU: Fuerzas entre cargas

Con el fin de estimar en qué medida comprendes que dos puntos de contacto siempre tienen igual potencial, como ocurre en el caso de dos esferas conductoras en el área de la electricidad y el magnetismo como parte de la fuerza entre cargas, es que en la PSU de Ciencias puede que te aparezca alguna pregunta sobre Física como la que te proponemos a continuación:

Al poner en contacto dos esferas conductoras cargadas de diferentes dimensiones, necesariamente:

I. Se igualan sus cargas eléctricas.

II. Se igualan sus potenciales eléctricos.

III. La capacidad eléctrica de cada esfera permanece constante.

A) Sólo I

B) Sólo II

C) Sólo III

D) I y III

E) II y III

En primer lugar, debes ser capaz de asociar las dimensiones del cuerpo con su capacidad eléctrica, o sea, la capacidad de almacenar carga eléctrica y evidenciar su apropiación de los procedimientos de electrización y de forma puntual el contacto, un proceso en el que los cuerpos quedan con igual tipo de carga (para entender mejor: con igual signo), por no necesariamente con igual cantidad.

Si te focalizas en la comprensión de los conceptos claves, como el potencial eléctrico, aplicado a un conductor, deberás intentar no confundirte con la noción de potencial y otras magnitudes de la física como, por ejemplo, el campo eléctrico, la fuerza o la energía eléctrica.

Cuando hablamos del concepto de potencial, deberás identificar que ello se refiere a la cantidad de energía por unidad de carga, o sea, se mide en joule/coulomb. Ahora, si hablamos de un conductor cargado, su potencial estará determinado por la geometría del cuerpo, mientras que la capacidad eléctrica también se determina por la geometría del cuerpo y corresponde a la cantidad de carga que puede acumular el cuerpo por unidad de potencial eléctrico.

Acá entonces, será relevante que puedas manejar, al menos en noción general, los conceptos de potencial y capacidad eléctrica para organizar la información e identificar los elementos involucrados, comprendiendo las variables que determinan y cómo puedes influir en ellas, teniendo en cuenta que el potencial eléctrico está ligado a la geometría del cuerpo, junto a la carga que posee. Así es como la capacidad se encuentra determinada por la geometría del cuerpo.

Así es como no solamente tendrás que relacionar la capacidad eléctrica como la razón entre el potencial y la carga (C=Q/V) Y dar como correcta la afirmación II y nada más, sino que también deberás pensar en que cada esfera cambia su capacidad. Además de la variación del potencial, variará la carga eléctrica y se mantendrá constante la capacidad que en último término está determinada por la geometría del cuerpo y el material del que está hecho. Al momento de saber que se deben igualar los potenciales eléctricos de las esferas, y que estas mantienen constantes sus respectivas capacidades eléctricas, podrás finalmente dar con la respuesta correcta: alternativa E).

Si eres científico: ¡Revisa los contenidos correctos y a repasar!

CC Imagen: Gnarlycraig