La Energía Potencial Eléctrica y Potencial Eléctrico
Nos enteramos de que en el capítulo de energía de trabajo de energía, los objetos tienen energía potencial debido a sus posiciones. En este caso de carga en un campo eléctrico también la energía potencial debido a sus posiciones. Puesto que hay una fuerza sobre la carga y lo hace en contra de que esta fuerza se puede decir que se debe tener la energía para hacer el trabajo. En otras palabras, podemos decir que la energía necesaria aumentar la distancia entre dos cargas hasta el infinito, o viceversa. Energía potencial eléctrica es una magnitud escalar y Joule es la unidad de la misma. Nosotros utilizamos la siguiente fórmula para encontrar la magnitud de la EP;
¡Ten cuidado!
En esta fórmula si las cargas tienen signo opuesto entonces, Ep pasa a ser negativo, si son el mismo tipo de carga luego, Ep es positiva.
Si Ep es positivo, entonces, la energía potencial eléctrica es inversamente proporcional a la distancia d.
Si Ep es negativa, entonces, la energía potencial eléctrica es directamente proporcional a la distancia d.
En la Figura 1 y Figura 2, cargas iguales se repelen entre sí, por lo tanto las fuerzas externas no funciona para disminuir la distancia entre ellos. Por el contrario, en la Figura 3, las cargas se atraen otra distancia, entre ellos se reduce por las fuerzas eléctricas, y no hay necesidad de otras fuerzas externas.
Ejemplo: Sistema que figuran a continuación se compone de los cargos, 10q, 8q y 5q-. Encuentre la energía potencial eléctrica total del sistema.
Potencial Eléctrico
El potencial eléctrico es la energía potencial eléctrica por unidad de carga. Se le conoce como tensión en general, representada por V y tiene unidad de voltios (julio / C).
Carga 1C es llevado hasta el punto A desde el infinito. El trabajo hecho aquí se llama potencial de q en A. El potencial eléctrico se encuentra en la fórmula;
V=k.q/d
V es una magnitud escalar. Si q es negativa, entonces V se convierte en negativo, o si q es positiva, entonces V se convierte en positivo.
Superficies que tienen el potencial iguales se llaman superficies equipotenciales.
Potencial de una esfera cargada
Potencial en la superficie es igual a la potencial dentro de la esfera. Puesto que no hay fuerza que actúa dentro de la esfera, el trabajo no se hace para llevar la carga desde la superficie hasta el interior de la esfera. A medida que la distancia desde la superficie de la esfera de aumentar, disminuye el potencial. Cuadro que se presenta a continuación muestra el cambio en el potencial de la esfera interior, la superficie y el exterior. Como puede ver, el potencial es constante y dentro de la superficie de la esfera, sin embargo, disminuye con la distancia fuera de ella.
Diferencia de potencial entre dos puntos
El trabajo realizado contra el campo eléctrico para mover la unidad de carga de un punto a otro se llama diferencia de potencial entre estos dos puntos. Esta diferencia se encuentra por las diferencias de potencial de este último punto, desde el punto inicial. Si tomamos el punto de carga de A a B, entonces la diferencia de potencial se encuentra por la fórmula;
Ejemplo: Encuentra la diferencia de potencial entre los puntos A y B, en términos de VAB kq/r?
Ejemplo: Si el campo eléctrico total producido por q y q’ es como en la imagen a continuación, encontrar el potencial eléctrico de la A.
