Una partícula cargada colocada en un punto de un campo eléctrico, tiene una energía potencial eléctrica con respecto a algún punto de referencia.
Para levantar un objeto desde el suelo hasta cierta altura es necesario efectuar un trabajo sobre él para vencer la fuerza de gravedad debida al campo gravitacional terrestre. El objeto en esa posición, adquiere energía potencial gravitatoria. Si levantamos un cuerpo del doble de masa, la energía potencial será también el doble, si la masa es el triple, la energía requerida será también el triple, y así sucesivamente.
Lo mismo ocurre en el caso de las cargas eléctricas. Si se quiere mover una carga de prueba q desde el infinito (región alejada donde el potencial eléctrico de la carga generadora es prácticamente nulo) hasta cierto punto dentro de un campo eléctrico generado por una carga Q, es necesario ejercer una fuerza por un agente
externo, y por tanto realizar un trabajo contra las fuerzas eléctricas, por lo que la carga de prueba adquiere una cierta.
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.
W = Upunto – Uinfinito
Si definimos que en el infinito U = 0, tenemos que la energía potencial eléctrica que adquiere una carga puntual q a una distancia r de una carga generadora Q es:
W= K Qq/r
Para levantar un objeto desde el suelo hasta cierta altura es necesario efectuar un trabajo sobre él para vencer la fuerza de gravedad debida al campo gravitacional terrestre. El objeto en esa posición, adquiere energía potencial gravitatoria. Si levantamos un cuerpo del doble de masa, la energía potencial será también el doble, si la masa es el triple, la energía requerida será también el triple, y así sucesivamente.
Lo mismo ocurre en el caso de las cargas eléctricas. Si se quiere mover una carga de prueba q desde el infinito (región alejada donde el potencial eléctrico de la carga generadora es prácticamente nulo) hasta cierto punto dentro de un campo eléctrico generado por una carga Q, es necesario ejercer una fuerza por un agente
externo, y por tanto realizar un trabajo contra las fuerzas eléctricas, por lo que la carga de prueba adquiere una cierta.
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.
W = Upunto – Uinfinito
Si definimos que en el infinito U = 0, tenemos que la energía potencial eléctrica que adquiere una carga puntual q a una distancia r de una carga generadora Q es:
W= K Qq/r
Como toda forma de energía, la unidad de la energía potencial eléctrica en el SI es el joule (J) y será positiva cuando la fuerza sea repulsiva.
POTENCIAL ELÉCTRICO
Si una carga eléctrica q situada en un punto de un campo eléctrico se duplica, triplica o aumenta n veces, la energía potencial eléctrica aumentará en la misma cantidad, respectivamente; sin embargo, es más frecuente considerar, en dicho punto, el potencial eléctrico (V), que corresponde a la energía potencial eléctrica por unidad de carga ya que este valor será el mismo, independiente de la cantidad de cargas, o incluso si no hay cargas (es una propiedad del espacio). Por lo tanto: El potencial eléctrico es una cantidad escalar, cuya unidad de medida es el volt, Para el caso de un campo eléctrico creado por una carga Q puntual, el potencial eléctrico en un punto ubicado en r se obtiene según:
U = K Qq/r
expresión que se obtiene al relacionar la energía potencial U y el potencial eléctrico V.
Superficies Equipotenciales
Los puntos que están a un mismo potencial, definen lo que se llama superficies equipotenciales, las que pueden tener distintas formas. Para una carga puntual, las superficies equipotenciales son esferas concéntricas en cuyo centro está la carga. Una partícula eléctrica que se mueve en una misma superficie equipotencial, no experimenta cambios de energía potencial. Las líneas de campo son perpendiculares a ellas.
Si una carga eléctrica q situada en un punto de un campo eléctrico se duplica, triplica o aumenta n veces, la energía potencial eléctrica aumentará en la misma cantidad, respectivamente; sin embargo, es más frecuente considerar, en dicho punto, el potencial eléctrico (V), que corresponde a la energía potencial eléctrica por unidad de carga ya que este valor será el mismo, independiente de la cantidad de cargas, o incluso si no hay cargas (es una propiedad del espacio). Por lo tanto: El potencial eléctrico es una cantidad escalar, cuya unidad de medida es el volt, Para el caso de un campo eléctrico creado por una carga Q puntual, el potencial eléctrico en un punto ubicado en r se obtiene según:
U = K Qq/r
expresión que se obtiene al relacionar la energía potencial U y el potencial eléctrico V.
Superficies Equipotenciales
Los puntos que están a un mismo potencial, definen lo que se llama superficies equipotenciales, las que pueden tener distintas formas. Para una carga puntual, las superficies equipotenciales son esferas concéntricas en cuyo centro está la carga. Una partícula eléctrica que se mueve en una misma superficie equipotencial, no experimenta cambios de energía potencial. Las líneas de campo son perpendiculares a ellas.
