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Universidad de Los Andes
Facultad de Humanidades y Educación
Escuela de Educación
Departamento de Pedagogía y Didáctica
Prof. Gabriela García Lugo
e-mail: gygarcia@ula.ve
Semestre B-2008

Potencial Eléctrico

“Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber”
Albert Einstein

En este tema veremos queel concepto de energía potencial posee una gran importancia en el estudio de la electricidad. Debido a que la fuerza electrostática es una fuerza conservativa, los fenómenos de este tipo pueden describirse convenientemente en términos de una energía potencial eléctrica. Esta idea nos permite definir una cantidad escalar conocida como Energía Potencial. Debido a que la energía potencial en un puntocualquiera en un campo eléctrico es una cantidad escalar, podemos describir los fenómenos electrostáticos de una manera más simple que si tuviéramos que depender solo del campo eléctrico y fuerzas eléctricas. El concepto de Potencial Eléctrico tiene un gran valor práctico en la operación de circuitos eléctricos y aparatos eléctricos que utilizamos en nuestra vida cotidiana. En realidad, el voltajemedido entre dos puntos cualquiera en un circuito eléctrico es simplemente la diferencia de potencial eléctrico ente los puntos.

OBJETIVO GENERAL: | Comprender el valor práctico del potencial eléctrico para trabajar con circuitos eléctricos que juegan un papel central en el funcionamiento de aparatos utilizados en nuestra vida cotidiana. |
OBJETIVOS ESPECIFICOS: | * Identificar ycomprender el concepto de Potencial Eléctrico, Diferencia de Potencial Eléctrico y Energía Potencial Eléctrica. * Aplicar conocimientos matemáticos para la resolución de ejercicios relacionados con Potencial Eléctrico, Diferencia de Potencial Eléctrico y Energía Potencial Eléctrica para cargas puntuales y distribuciones de cargas continuas. |

Nota: | A lo largo de esta guía didáctica, se incluyenvaria preguntas para darte la oportunidad de que pruebes tu comprensión de los conceptos físicos presentados. Las preguntas requieren que se tomen decisiones con base en un razonamiento lógico. |

Diferencia de Potencial y Potencial Eléctrico

Cuando una carga de prueba positiva q0 se mueve entre los puntos A y B de un campo eléctrico E, el cambio en la energía potencial del sistema carga -campo es

∆U= -q0BAE∙ds

Nota: | La integración, en la ecuación anterior, se lleva a cabo a lo largo de la trayectoria que q0 sigue al pasar de A a B. Debido a que la fuerza eléctrica q0E es conservativa, la integral de línea no depende de la trayectoria tomada para ir desde A hasta B. |

El Potencial eléctrico V= Uq0 es una cantidad escalar, y tiene un valor en cada uno de los puntos deuna región donde exista un campo eléctrico. Las unidades del potencial eléctrico son JC, donde 1 JC ≡ 1V (V, voltio).

Si una carga de prueba se desplaza ente dos posiciones A y B en un campo eléctrico, el sistema carga – campo experimenta un cambio en su energía potencial. La Diferencia de Potencial ∆V= VB- VA entre los puntos A y B de un campo eléctrico E se define como el cambio en energíapotencial en el sistema al mover una carga de prueba entre dos puntos, dividido entre la carga de prueba q0:

∆V ≡ ∆Uq0= -BAE∙ds

El potencial eléctrico es una característica escalar de un campo eléctrico, independientemente de las cargas que pueden haber sido colocadas en el campo.

La diferencia de potencial entre los puntos A y B en un campo eléctrico uniforme E, donde s es un vector queapunta de A a B y es paralelo a E es

∆V= -Ed

donde d= s.

Si un agente externo desplaza una carga de prueba de A hasta B sin modificar la energía cinética de ésta, el agente realiza un trabajo que modifica la energía potencial del sistema

W= ∆U=q∆V

Pregunta 1 | Si un electrón parte de reposo en un campo eléctrico uniforme, la energía potencial eléctrica del sistema carga – campo...
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