Potencial eléctrico El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante. Matemáticamente se expresa por:
El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial eléctrico es que a diferencia de la energía potencial eléctrica o electrostática, él caracteriza sólo una región del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca allí.
Energía de potencial eléctrico Los carros de una montaña rusa alcanzan su máxima energía potencial gravitacional en la parte más alta del recorrido. Al descender, ésta es convertida en energía cinética, la que llega a ser máxima en el fondo de la trayectoria (y la energía potencial mínima). Luego, al volver a elevarse debido a la inercia del movimiento, el traspaso de energías se invierte. Si se asume una fricción insignificante, la energía total del sistema permanece constante. En un sistema físico, la energía potencial es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Suele abreviarse con la letra o .
La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial electrostática, y energía potencial elástica. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
Energía de potencial eléctrico en un campo eléctrico En el seno de un campo eléctrico uniforme, como el que puede haber entre las placas de un condensador Cargado, las líneas del campo son paralelas, E, Vale lo mismo en todos los Puntos, y las superficies equipotenciales son superficies planas, Perpendiculares al campo.
Considera una región del espacio donde existe un campo electrostático uniforme, es decir, una región donde el campo toma el mismo valor en todos los puntos .En este caso las superficies equipotenciales serán planos perpendiculares a las líneas de campo.
Diferencia de potencial La diferencia de potencial (d.d.p) es el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico, esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico. Si la energía (E) que el generador cede al circuito durante su funcionamiento es directamente proporcional a su dpb (V) y a la carga, q (C), que pone en movimiento.
Por lo tanto la d.d.p o diferencia de potencial es:
Su unidad en el S.I. es el voltio V:
Diferencia de potencial en un campo eléctrico uniforme Una partícula de carga q=2μC está situada en un campo electroestático uniforme cuya intensidad es E=2.104V/m. Calcule la variación de energía potencial electroestática de esa partícula cuando ella se desplaza 0,5m en sentido opuesto al campo, según una recta paralela a él. Sé que no es difícil, pero no le estoy pillando: P
Sabias que: La física es una de las más antiguas disciplinas académicas, tal vez la más antigua, ya que la astronomía es una de sus disciplinas. En los últimos dos milenios, la física fue considerada dentro de lo que ahora llamamos filosofía, química, y ciertas ramas de la matemática y la biología, pero durante la Revolución Científica en el siglo XVII surgió para convertirse en una ciencia moderna, única por derecho propio. Sin embargo, en algunas esferas como la física matemática y la química cuántica, los límites de la física siguen siendo difíciles de distinguir.
Fuentes: Wikipedia Recursos Infopédia UAB
Elaborado por: Guédez Raquel #33 Peña Yorbelis #20 5to “B” Cs