La carga eléctrica es propiedad de las partículas para atraer o no atraer a otros. Por ejemplo, los electrones atraen protones, mientras que los neutrones no son atraídos ni repelidos por los electrones.

Un cuerpo será neutral cuando tenga la misma cantidad de electrones y protones. Cuando tiene más electrones que protones, se electrifica negativamente. Por otro lado, cuando el número de electrones es menor que el número de protones, se electrificará positivamente.

Aproveche las preguntas resueltas y comentadas para responder sus preguntas sobre este tema electrostático.

Problemas resueltos

1) UFRGS – 2018

Una carga negativa Q es aproximada por una esfera conductora aislada, eléctricamente neutra. La esfera se conecta a tierra con un cable conductor. Marque la alternativa que llena correctamente los vacíos en la siguiente declaración, en el orden en que aparecen. Si la carga Q se mueve demasiado lejos mientras la pelota está conectada a tierra, y luego la conexión a tierra se deshace, la pelota será ________. Por otro lado, si la conexión a tierra se rompe primero y luego se quita la carga Q, la esfera será ________.

a) eléctricamente neutro – cargado positivamente
b) eléctricamente neutro – cargado negativamente
c) cargado positivamente – eléctricamente neutro
d) cargado positivamente – cargado negativamente
e) carga negativa – carga positiva

Cuando se acerca una carga negativa desde una esfera conductora neutra, una fuerza repulsiva hace que los electrones se acumulen en la región de la esfera más alejada de la carga.

De esta manera, a la región más cercana a la esfera le faltan electrones. En la primera situación, poner a tierra la pelota mientras la carga se aleja hace que la carga sobre la pelota se vuelva neutral.

En la segunda situación, cuando la carga se desplaza después de deshacer la conexión a tierra, esto hace que las cargas negativas en exceso acumuladas en un extremo de la esfera fluyan hacia la tierra, haciendo que la esfera se cargue positivamente.

Alternativa: a) eléctricamente neutro – cargado positivamente

2) Fuvest – 2017

Un objeto metálico aislado eléctricamente X tiene una carga negativa 5.0 x 10-12 C. Un segundo objeto metálico neutro, mantenido en contacto con la Tierra, se acerca desde el primero y se produce una chispa entre ellos sin tocarlo. La duración de la chispa es de 0.5 sy su intensidad es de 10-11 A. Al final de este proceso, las cargas eléctricas totales de los objetos X e Y son, respectivamente,

a) cero y cero.
b) cero y – 5.0 x 10-12 C.
c) – 2.5 x 10-12 C y – 2.5×10-12 C.
d) – 2.5 x 10-12 C + 2.5 x 10-12 C.
e) + 5.0 x 10-12 C y cero

La cantidad de carga transferida en la situación dada se puede calcular mediante la siguiente fórmula:

Sustituyendo los valores indicados, tenemos:

Por lo tanto, el objeto y recibió un cargo de 5.10-12 C, pero como está conectado a tierra, este exceso de carga se drenará y el objeto tendrá una carga completa de cero.

El exceso de cargas negativas que estaba en el objeto x se transfirió completamente al objeto y, como lo calculamos. Por lo tanto, su carga total también será cero.

Alternativa: a) cero y cero

3) PUC / RJ – 2015

Se cargan dos barras de metal idénticas con la carga de 9.0 µC. Se ponen en contacto con un tercer palo, también idéntico a los otros dos, pero cuya carga neta es cero. Después de establecer el contacto entre ellos, los tres palos se alejan. ¿Cuál es la carga neta resultante en µC en el tercer palo?

a) 3.0
b) 4.5
c) 6.0
d) 9.0
e) 18

En la electrificación por contacto, cuando los cuerpos son idénticos, la carga se dividirá en partes iguales entre los cuerpos.

Por lo tanto, la carga de 18 µC (9 + 9) se dividirá entre 3, por lo que cada barra tendrá, después del contacto, una carga neta de 6 µC (18: 3).

Alternativa: c) 6.0

4) UFRGS – 2015

En una clase de física, se usaron dos esferas metálicas idénticas, X e Y: X está suspendido por un cable aislante en forma de péndulo e Y se fija en un soporte aislante, como se muestra en la figura a continuación. Las esferas se separan inicialmente, X está cargado positivamente e Y eléctricamente neutro.

Considere la descripción a continuación de dos procedimientos simples para demostrar los posibles procesos de electrificación, y luego señale la alternativa que llena correctamente los vacíos en las declaraciones en el orden en que aparecen.

I – La esfera Y se aproxima a X, sin tocarlos. En este caso, se verifica experimentalmente que la esfera X es _____________ por la esfera Y.
II – La esfera Y se aproxima a X, sin tocarlas. Mientras se mantiene en esta posición, la bola Y se conecta a tierra utilizando un cable conductor. Aún en esta posición cerca de X, el contacto de Y con la tierra se interrumpe y luego Y se aleja de X nuevamente. En este caso, la esfera Y es _____________.

a) atraído – eléctricamente neutro
b) atraído – cargado positivamente
c) atraído – cargado negativamente
d) repelido – cargado positivamente
e) repelido – cargado negativamente

En el procedimiento I, al aproximar la esfera Y a la esfera X cargada positivamente, los electrones serán atraídos a la región más cercana a X. Por lo tanto, la esfera X es atraída a la esfera Y.

En el segundo proceso, al conectar la esfera Y con un cable conductor, la región a la que le faltaban electrones recibirá cargas negativas. Al interrumpir esta conexión, la esfera Y se cargará negativamente.

Alternativa: c) atraído – cargado negativamente

Para obtener más información, consulte Electrostática. y electrostática: ejercicios.

5) Fuvest – 2015

En una clase de laboratorio de física, para estudiar las propiedades de las cargas eléctricas, se realizó un experimento en el que se inyectan pequeñas esferas eléctricas en la parte superior de una cámara en el vacío, donde hay un campo eléctrico uniforme en la misma dirección y dirección de aceleración local. de gravedad Se observó que con un campo eléctrico de módulo igual a 2 x 103 V / m, una de las esferas, masa 3,2 x 10-15 kg permaneció a velocidad constante dentro de la cámara. Esta esfera tiene

a) la misma cantidad de electrones y protones.
b) 100 electrones más que protones.
c) 100 electrones menos que protones.
d) 2000 electrones más que protones.
e) 2000 electrones menos que protones.

Anote y adopte: carga de electrones = – 1.6 x 10-19 C; carga de protones = + 1.6 x 10+19 C; aceleración local de la gravedad = 10 m / s2

Dado que la carga permaneció dentro de la cámara a velocidad constante, esto significa que la fuerza resultante es cero.

Dado que la fuerza de peso y la fuerza eléctrica son las fuerzas que actúan sobre la carga, deben tener la misma intensidad y direcciones opuestas para que la fuerza resultante sea cero.

La fuerza eléctrica se calcula mediante la fórmula Felectrico = q. Y y el peso de la fuerza dada por P = m.g, entonces tenemos:

Como la carga viene dada por q = n.e, tenemos:

Para que la fuerza eléctrica tenga la dirección opuesta de la fuerza de peso, será necesario que la carga sea negativa, por lo tanto, la fuerza tendrá la dirección opuesta al campo eléctrico. Por lo tanto, tendremos electrones en exceso.

Alternativa: b) 100 electrones más que protones.

Para obtener más información, consulte también Campo eléctrico y ejercicios de campo eléctrico.

6) UFLA – 2010

Dos esferas conductoras descargadas e iguales 1 y 2 están en contacto entre sí y soportadas sobre una superficie aislante. Una de ellas es abordada por una varilla positivamente electrificada, sin tocarla, como se muestra a continuación. Luego se retiran las bolas y se retira la varilla electrificada.

Es correcto decir que

a) las bolas permanecen descargadas ya que no hay transferencia de carga entre la barra y las bolas.
b) la esfera 1, más cercana a la barra, está cargada positivamente y la esfera 2 está cargada negativamente.
c) las bolas están electrificadas con cargas iguales y señales opuestas.
d) las bolas se cargan con cargas de señal iguales y ambas cargas de señal negativas, ya que la barra atrae cargas opuestas.

Las cargas positivas en la barra atraerán cargas negativas a la esfera 1 y la esfera 2 será deficiente en electrones.

Al separar las dos esferas, manteniendo la varilla en la misma posición, la esfera 1 se electrificará negativamente y la esfera 2 se cargará positivamente.

Alternativa: c) las bolas se electrifican con cargas iguales y señales opuestas.