Energía
Páginas: 11 (2641 palabras)
Publicado: 16 de agosto de 2010
Energía potencial
La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociado 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 entrelos valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
Diferencia de potencial
La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1 al punto 2.
Es independiente del camino recorrido por la carga (campoconservativo) y depende exclusivamente del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la fórmula:
[pic]
donde:
V1 - V2 es la diferencia de potencial,
E es la Intensidad de campo en newton/culombio,
r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2,
Igual que el potencial, en el Sistema Internacional de Unidades la diferencia de potencial se mide en voltios.
Sidos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico (Ley de Henry). Este traslado decargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.
[pic]
Figura 1: Polaridad de una diferencia de potencial.
La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito, también suele designarse como caída de tensión. Cuando por dichos puntos puede circular una corriente eléctrica, la polaridad de la caída de tensión viene determinada por la dirección convencional de la misma, esto es,del punto de mayor potencial al de menor. Por lo tanto, si por la resistencia R de la figura 1 circula una corriente de intensidad I, desde el punto A hacia el B, se producirá una caída de tensión en la misma con la polaridad indicada y se dice que el punto A es más positivo que el B.
Que dos puntos tengan igual potencial eléctrico no significa que tengan igual carga.
CAPACITANCIACualquier campo eléctrico entre conductores cargados es un medio propicio para almacenar energía eléctrica. Por ejemplo las placas metálicas paralelas que se indican en la figura constituyen lo que se denomina un capacitor.
[pic]
La energía requerida para cargar el dispositivo de la figura puede proporcionarse mediante una batería o acumulador. Al desconectarse la batería, las placas quedaráncargadas pudiéndose utilizarse esta energía posteriormente.
Existe un límite para transferir carga. Cargar un conductor equivale a inflar con aire un globo; mientras más inflado esté el globo, más difícil se hace seguir introduciendo aire. En el caso de un conductor sucede lo mismo ya que cuanta más carga se le dé, más se incrementa la diferencia de potencial. Por tanto puede decirse que el incrementoen la carga (Q) es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V), siendo la constante de proporcionalidad la Capacitancia (C).
[pic]
La unidad de medida de la capacitancia se denomina Faradio y se la define como la transferencia de una carga de un Coulomb que elevará a un conductor su potencial en un voltio.
Por ser el Faradio (F) una unidad más bien grande, se utilizacomúnmente el micro faradio.
[pic]
CAPACITANCIA PARA PLACAS PARALELAS
La capacitancia para placas paralelas de igual área A y separadas por el vacío viene dada por la expresión:
[pic]
ENERGIA ALMACENADA EN UN CAPACITOR
La energía o trabajo se expresa como:
[pic]
CONEXIÓN EN PARALELO
Consideremos k condensadores conectados en paralelo como en la siguiente figura 1.a:
[pic]...
La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociado 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 entrelos valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.
Diferencia de potencial
La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1 al punto 2.
Es independiente del camino recorrido por la carga (campoconservativo) y depende exclusivamente del potencial de los puntos 1 y 2 en el campo; se expresa por la fórmula:
[pic]
donde:
V1 - V2 es la diferencia de potencial,
E es la Intensidad de campo en newton/culombio,
r es la distancia en metros entre los puntos 1 y 2,
Igual que el potencial, en el Sistema Internacional de Unidades la diferencia de potencial se mide en voltios.
Sidos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá un flujo de corriente eléctrica. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico (Ley de Henry). Este traslado decargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.
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Figura 1: Polaridad de una diferencia de potencial.
La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito, también suele designarse como caída de tensión. Cuando por dichos puntos puede circular una corriente eléctrica, la polaridad de la caída de tensión viene determinada por la dirección convencional de la misma, esto es,del punto de mayor potencial al de menor. Por lo tanto, si por la resistencia R de la figura 1 circula una corriente de intensidad I, desde el punto A hacia el B, se producirá una caída de tensión en la misma con la polaridad indicada y se dice que el punto A es más positivo que el B.
Que dos puntos tengan igual potencial eléctrico no significa que tengan igual carga.
CAPACITANCIACualquier campo eléctrico entre conductores cargados es un medio propicio para almacenar energía eléctrica. Por ejemplo las placas metálicas paralelas que se indican en la figura constituyen lo que se denomina un capacitor.
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La energía requerida para cargar el dispositivo de la figura puede proporcionarse mediante una batería o acumulador. Al desconectarse la batería, las placas quedaráncargadas pudiéndose utilizarse esta energía posteriormente.
Existe un límite para transferir carga. Cargar un conductor equivale a inflar con aire un globo; mientras más inflado esté el globo, más difícil se hace seguir introduciendo aire. En el caso de un conductor sucede lo mismo ya que cuanta más carga se le dé, más se incrementa la diferencia de potencial. Por tanto puede decirse que el incrementoen la carga (Q) es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V), siendo la constante de proporcionalidad la Capacitancia (C).
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La unidad de medida de la capacitancia se denomina Faradio y se la define como la transferencia de una carga de un Coulomb que elevará a un conductor su potencial en un voltio.
Por ser el Faradio (F) una unidad más bien grande, se utilizacomúnmente el micro faradio.
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CAPACITANCIA PARA PLACAS PARALELAS
La capacitancia para placas paralelas de igual área A y separadas por el vacío viene dada por la expresión:
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ENERGIA ALMACENADA EN UN CAPACITOR
La energía o trabajo se expresa como:
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CONEXIÓN EN PARALELO
Consideremos k condensadores conectados en paralelo como en la siguiente figura 1.a:
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