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POTENCIAL ELECTRICO La fuerza eléctrica es una fuerza conservativa, es decir, se le puede asociar una energía potencial Para levantar un cuerpo, en contra del campo gravitacional, se debe realizar un trabajo, este trabajo se acumula como Energía potencial gravitacional

Lo mismo ocurre en el caso eléctrico: Al mover una carga en contra de un campo eléctrico

ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA (U) Energía que posee una carga en virtud de posición en un campo eléctrico Es igual al trabajo realizado por un agente externo contra las fuerzas eléctricas para llevar una carga +q desde el infinito hasta esa distancia Como toda forma de energía, la energía potencial eléctrica se mide en Joule

CARGAS DE SIGNO OPUESTO CARGAS DE IGUAL SIGNO CARGAS DE SIGNO OPUESTO Se requiere trabajo motor para acercar la carga de prueba. La energía potencial eléctrica es: positiva si las cargas tienen el mismo signo Se requiere trabajo resistivo para a acercar la carga de prueba. La energía potencial eléctrica es: negativa si las cargas tienen distinto signo.

ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA (U) El trabajo W realizado para mover la carga de prueba corresponde al cambio de la energía potencial eléctrica, experimentado por dicha carga. De hecho, si soltamos la carga q, acelerará alejándose de Q y transformando la energía potencial ganada en cinética.

POTENCIAL ELECTRICO (V)

La razón entre la energía potencial que adquiere una carga eléctrica situada en un punto de un campo eléctrico y la carga eléctrica es una razón constante que constituye el Campo eléctrico en ese punto. 𝑈= 𝑊 𝑞

1.- Qué potencial existe en un punto de un C.E. sí el campo tuvo que efectuar un trabajo de 0,240 joule para trasladar una carga de 8 𝜇𝑐𝑏 desde el punto hasta el infinito? 2.- Entre dos puntos de un C.E. existe una diferencia de potencial de 2000 volt. ¿Qué trabajo deberá efectuarse al trasladar una carga de 25 𝜇𝑐𝑏 entre esos dos puntos? 3.- Para trasladar desde un punto de 220 volt y la Tierra se efectúo un trabajo de 11 millones de joule ¿Qué carga pasó a Tierra? 4.- ¿Qué potencial existe en la superficie de una esfera de 45 cm. de radio cargada con 25 𝜇𝑐𝑏?

5.-Calcular la E.P.E. de un sistema formado por dos partículas cuyas cargas eléctricas de prueba y fuente son iguales a q= 2𝜇𝑐𝑏 𝑦 𝑄=4 𝜇𝑐𝑏 respectivamente y se encuentran separadas a una distancia de 2 m. 6.- Dos cargas q1 y q2 de -5mC y -3mC se encuentran separadas en el vacío una distancia de 50 cm. Posteriormente la distancia es de 1 m. Sabiendo que q1 está fija y q2 es móvil, calcular: a) La energía potencial inicial y final de q2. b) El trabajo realizado por la fuerza eléctrica que ejerce q1 sobre q2. c) ¿Ha intervenido alguna fuerza externa en ese desplazamiento?

POTENCIAL ELECTRICO (V) Que el potencial en un punto sea de 12 V significa que existiran12 J de energía por cada Coulomb de carga que se ubique en dicho punto El potencial eléctrico es una magnitud escalar

Es posible determinar el valor Potencial eléctrico para cualquier posición dentro de un campo eléctrico El potencial eléctrico a una distancia “r” de una carga generadora se puede obtener de la siguiente forma: Por lo tanto, obtenemos

Si la carga Q es positiva Su potencial es positivo Alto Potencial ANALIZANDO Se confirma que el potencial eléctrico es independiente de la carga de prueba La importancia del potencial eléctrico, es que permite asignarle un valor a cualquier punto de un campo eléctrico Se puede hablar de potenciales eléctricos en distintos lugares de un campo eléctrico, haya o no haya cargas que ocupen esos lugares Si la carga Q es positiva Su potencial es positivo Alto Potencial Si la carga Q es negativa Su potencial es negativo Bajo potencial

POTENCIAL RESULTANTE Se determina el potencial generado por cada carga: V1, V2 y V3 Luego, se suman algebraicamente todos los potenciales

FLUJO DE CARGAS Analogía:

FLUJO DE CARGAS En el caso de las cargas eléctricas

Para mantener la diferencia de potencial constante, entre los extremos de un conductor se recurre a dispositivos como pilas, baterías, generadores De esta forma, se mantiene un flujo de cargas (corriente eléctrica) constante La diferencia de potencial entrega la energía necesaria para desplazar a los electrones dentro de un circuito

El agua fluye en el tubo debido a la diferencia de presión en los extremos La misión de la bomba es mantener esta diferencia de presiones La carga eléctrica fluye en un conductor cuando los extremos de este están conectados a puntos a diferente presión eléctrica (voltaje) La misión de la pila es mantener la diferencia de potencial

También se tiene diferencia de potencia ddp en los siguientes casos:

Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga q= 12∙ 10 −6 cb en un punto ubicado a 10 cm de ella R: 1080 volt ¿Cuál es la energía potencial eléctrica del sistema formado por tres partículas cuyas cargas dos son positivas y una negativa de una magnitud igual 2𝜇𝑐𝑏 que se encuentran ubicadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado 3cm R: 1,2 joule

Determinar el potencial eléctrico en el punto p que se encuentra en la figura siguiente debido a la existencia de dos cargas eléctricas 𝑞 1 = -4𝜇𝑐𝑏 𝑦 𝑞 2 = 2𝜇𝑐𝑏 respectivamente. R: 2.795.015,5 volt

Se define la diferencia de potencial eléctrico (ddp): Al ubicar una carga en un campo eléctrico, la fuerza eléctrica realizara trabajo sobre ella, transfiriéndole energía La diferencia de potencial es una medida de cuanta energía puede adquirir una carga en cierta situación

DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE DOS LAMINAS PARALELAS CON CARGA OPUESTA En el espacio que separa las placas se forma un campo eléctrico uniforme, dirigido desde la placa positiva hacia la placa negativa

Calculo de la diferencia de potencial eléctrico en un campo eléctrico uniforme

OBSERVACIONES De la expresión anterior obtenemos Anteriormente se dijo que la unidad de medida para el campo eléctrico era (N/C). Pero esta expresión nos dice que también se puede utilizar (Volt/metro) Además como el campo eléctrico es constante, esto implica que la diferencia de potencial y la distancia son directamente proporcionales. Manteniendo la distancia constante; mientras mayor sea la intensidad del campo eléctrico, mayor será la diferencia de potencial entre las placas  V=Ed