energia potencial electrica

1. Energía Potencial Eléctrica

Existe una relación entre el trabajo y la energía potencial. El concepto de energía de posición o energía potencial es extremadamente útil. Se sabe que una masa m a una altura h (mucho menor que el radio de la Tierra) sobre la superficie terrestre tiene una energía potencial que se puede representar por U = mgh. Esa energía potencial se puede convertir enenergía cinética de acuerdo a la conservación de la energía. Al levantar un objeto se realiza trabajo sobre él y se incrementa su energía potencial gravitacional. De manera análoga, un objeto cargado puede tener energía potencial en virtud de su posición en un campo eléctrico. También se requiere trabajo para desplazar una partícula cargada contra el campo eléctrico de un cuerpo con carga. La energíapotencial eléctrica de una partícula cargada aumenta cuando se realiza trabajo sobre ella para moverla contra el campo eléctrico de algún otro objeto cargado.

2. Potencial eléctrico

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 pararepresentar 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 puntoconsiderado. 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.
3. unidadpotencial eléctrico
Potencial eléctrico se define como:
V = W/q

donde W es el trabajo y q la carga eléctrica. Ahora el trabajo es Fuerza por desplazamiento. Y a su vez la fuerza es masa por aceleración. O sea

V = W/q = (F*d)/q=(m*a*d)/q

y las unidades en SI son masa = [kg], aceleración = [m/s^2], distancia = [m] y carga = [C]

Finalmente V = [kg*m^2/C*s^2]

4. diferenciadebido a una carga puntual

Una carga puntual es una carga eléctrica hipotética, de magnitud finita, contenida en un punto geométrico carente de toda dimensión, en otras palabras una carga puntual consiste en dos cuerpos con carga que son muy pequeños en comparación con la distancia que los separa. Esta suposición resulta muy práctica al resolver problemas de electrostática, pues los efectosderivados de una distribución de cargas en un espacio finito se anulan y el problema se simplifica enormemente.
Ya que el punto no tiene volumen, superficie ni longitud, la densidad (lineal, de superficie o volumétrica) de una carga puntual de magnitud finita es infinita; así que las cargas puntuales no existen en realidad. De cualquier modo, para resolver un problema donde las dimensiones reales delespacio en que está(n) contenida(s) la(s) carga(s) son despreciables comparándolas con otras dimensiones dadas por el problema, resulta muy útil considerar las cargas como puntuales. Éste es el caso del electrón, cuyo radio es inmensamente pequeño comparado con las distancias de las órbitas atómicas, por ejemplo...

En el caso de que la carga esté contenida dentro de una geometría esférica, hasido demostrado que dicha carga se comporta exactamente como una carga puntual localizada en el centro de la esfera.



5. diferencia de potencial de dos puntos

La diferencia de potencial entre dos puntos A y B se define como el trabajo realizado por el campo sobre la unidad de carga positiva para desplazarla desde A hasta B. Sin embargo no se debe olvidar que la diferencia de potencial...