La membrana que rodea una célula viva consiste de una pared interior y una pared exterior que están separada por un pequeño espacio.
Suponga que la membrana actúa como un condensador de placas paralelas en el que la densidad de carga efectiva en las paredes interior y exterior tiene una magnitud de 7.1 × 10⁻⁶ C/m².

(a) ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico dentro de la membrana celular?

(b) Halle la magnitud de la fuerza eléctrica que se ejercería sobre un ion potasio (K⁺; carga = +e) ubicado dentro de la membrana.

Solución

3. Suponga que el potencial eléctrico fuera de una célula viva es mayor que el interior de la célula en 0.070 V. ¿Cuánto trabajo realiza la fuerza eléctrica cuando un ion de sodio (carga = +e) se mueve desde afuera hacia adentro?

Solución

33. Las superficies internas y externas de una membrana celular tienen una carga negativa y una positiva, respectivamente. Debido a estas cargas, existe una diferencia de potencial de aproximadamente 0.070 V a través de la membrana. El grosor de la membrana celular es 8.0× 10⁻⁹ m.
¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico en la membrana?

Solución

43.- La energía potencial eléctrica almacenada en el condensador de un desfibrilador es de 73 J, y la capacitancia es de 120 F. ¿Cuál es la diferencia de potencial que existe a través de las placas del condensador?

Solución

49.- La membrana que rodea a cierto tipo de célula viva tiene una superficie de 5.0 × 10 ⁻⁹ m² y un espesor de 1.0 ×10⁻⁸ m. Suponga que la membrana se comporta como un condensador de placas paralelas y tiene una constante dieléctrica de 5.0.

(a) El potencial en la superficie externa de la membrana es +60.0 mV mayor que el de la superficie interna. ¿Cuánta carga reside en la superficie exterior?

(b) Si la carga en la parte (a) se debe a iones positivos (carga +e), ¿cuántos iones están presentes en la superficie exterior?

Solución.

57.- Un axón es la parte relativamente larga con forma de cola de una neurona o célula nerviosa. La superficie externa de la membrana del axón (constante dieléctrica = 5, espesor = 1×10⁻⁸ m) se carga positivamente y la porción interna se carga negativamente. Por lo tanto, la membrana es un tipo de condensador. Suponiendo que la membrana actúa como un condensador de placas paralelas con un área de placas de 5 ×10⁻⁶m², ¿cuál es su capacidad?

Solución