f_t_septima_edicion

Resumen y repaso
Resumen
Los conceptos de energía potencial, potencial y diferencia de
potencial se han ampliado para incluir los fenómenos eléctricos.
Los múltiples problemas referentes al potencial electrostático
han sido diseñados como una base para el tema de la
corriente eléctrica directa que veremos más adelante. Los elementos
esenciales de este capítulo se resumen a continuación:
• Cuando una carga q se mueve en contra de una fuerza
eléctrica constante una distancia d, la energía potencial
del sistema es:
EP = qEd
donde E es la intensidad del campo eléctrico constante. Si
la carga se libera, adquirirá una energía cinética
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EC = — mv = qEd
mientras recorre la misma distancia de regreso.
Debido a la existencia de cargas positivas y negativas y a
los efectos opuestos que produce un mismo campo, debemos
recordar que: la energía potencial aumenta cuando
una carga positiva se mueve contra el campo eléctrico, y
la energía potencial disminuye cuando una carga negativa
se mueve en contra del mismo campo.
En general, la energía potencial ocasionada por una carga
q colocada a una distancia r de otra carga Q es igual al
trabajo realizado contra las fuerzas eléctricas al mover la
carga +q desde el infinito.
EC = kQq
Energía potencial eléctrica
Observe que la distancia r no está elevada al cuadrado
como en el caso de la intensidad del campo eléctrico.
El potencial eléctrico V en un punto colocado a una distancia
r de una carga Q es igual al trabajo realizado por
cada carga unitaria contra las fuerzas eléctricas al traer
una carga positiva +q desde el infinito.
kQ
V = —
r
Potencial eléctrico
La unidad de potencial eléctrico es el joule por coulomb
(J/C), el cual recibe el nuevo nombre de volt (V).
1 V = 1 J
1 C
El potencial en un punto de la vecindad de cierto número
de cargas es igual a la suma algebraica de los potenciales
ocasionados por cada carga:
y = V — = —
r rx
kQ1 + kQ1 +
r2 r3
Suma algebraica
La diferencia de potencial entre dos puntos A y B es la
diferencia de sus potenciales en esos puntos.
Vxb = VA — VB Diferencia de potencial
El trabajo realizado por un campo eléctrico al mover una
carga q del punto A al punto B se puede hallar mediante
Trabajo^ = q(VA - VB) TrabaJ° diferencia
de potencial
La diferencia de potencial entre dos placas con cargas
opuestas es igual al producto de la intensidad de campo y
la separación entre las placas.
V
V = Ed E = —
d
I
Conceptos clave
diferencia de potencial 504
electrón volt 507
energía potencial eléctrica 497
gradiente de potencial 506
líneas equipotenciales 502
potencial 501
trabajo eléctrico 504
volt 501
Preguntas de repaso
25.1.
25.2.
Indique con claridad la diferencia entre trabajo positivo
y negativo. Indique la diferencia entre energía
potencial positiva y negativa.
¿En el caso de una masa m es posible que la energía
potencial se incremente al trasladar la masa a una
posición menor? ¿Es posible que un objeto eléctricamente
cargado incremente la energía potencial al
ser llevado a una posición de potencial más bajo?
Explique su respuesta.
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