sábado, 26 de marzo de 2011

Potencial electrico y diferencia de potencial

Cambio de Energía Potencial:
La cantidad U/qo recibe el nombre de potencial eléctrico o simplemente el potencial, V.El potencial eléctrico en cualquier punto en un campo eléctrico es:
V=U/qo
El potencial eléctrico es una cantidad escalar.
Diferencia de Potencial:
La diferencia de potencial, "V=Vb -Va , entre los puntos A y B, se define como el cambio de la energía potencial dividida entre la carga de prueba qo
"V = " U/qo = - " E ds
La diferencia de potencial "V es igual al trabajo por carga unitaria que un agente externo debe efectuar para mover una carga de prueba de A a B sin cambio en la energía cinética de la carga de prueba.
Definición de un Volts:
Puesto que la diferencia de potencial es una medida de la energía por unidad de carga, la unidad del SI del potencial es joules por coulomb, definido igual a una unidad llamada el volt (V):
1V = 1J / 1C
Es decir, 1J de trabajo debe efectuarse para llevar una carga de 1C a través de una diferencia de potencial de 1V.
El Electrón volt:
Se define como la energía que un electrón o protón gana o pierde al moverse a través de una diferencia de potencial de 1V.
1eV = 1.60 X 10E-19 J
DIFERENCIA DE POTENCIAL EN UN CAMPO ELÉCTRICO UNIFORME
El trabajo hecho al llevar la carga de prueba de un punto A a un punto B es el mismo a lo largo de toda la trayectoria. Esto confirma que un campo eléctrico uniforme y estático es conservativo.
Vb - Va = " V = -" E ds = -Ed
El signo menos es el resultado del hecho de que el punto B está a un potencial menor que el punto A; es decir Vb < Va . Las líneas de campo eléctrico siempre apuntan en la dirección de potencial eléctrico decreciente.
Una carga de prueba q se mueve de A a B.
"U = qo " V = -qo Ed
A partir de este resultado, vemos que si qo es positiva, "U es negativa. Esto significa que un campo eléctrico realiza trabajo sobre una carga positiva cuando esta se mueve en la dirección del campo eléctrico. Conforme la partícula cargada gana energía cinética, el campo pierde una cantidad igual de energía potencial.
Si la carga de prueba qo es negativa, entonces "U es positiva y la situación se invierte. Una carga negativa gana energía potencial eléctrica cuando se mueve en la dirección del campo eléctrico.
Todos los puntos en un plano perpendicular a un campo eléctrico uniforme están al mismo potencial.

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