ENSAYO 1 Potencial Electrico

2015 ENSAYO POTENCIAL ELECTRICO

Universidad Autónoma de Baja California Centro de ingeniería y Tecnología Unidad Valle de las Palmas – Campus Tijuana

Gonzalo Ávila Arellano

¿Qué es el potencial eléctrico? Abstracto Potencial eléctrico, se define como la energía potencial electrostática por unidad de carga, es un concepto físico derivado, relacionado con el campo eléctrico y la fuerza coulombiana que es conservativa. La Interpretación física del potencial eléctrico en un punto del espacio originado por una distribución de carga finita es igual al trabajo necesario que debe realizar un agente externo para mover una carga unitaria desde el infinito al punto considerado a velocidad constante. Al desplazarse una partícula debido a una fuerza aplicada sobre ella, se está realizando un trabajo. En este caso, el trabajo efectuado por la fuerza sobre la partícula se define como el producto de la magnitud de la fuerza F

r) o distancia recorrida. En el

caso de que el desplazamiento sea en una dimensión (eje x), el trabajo es: W  F  x (Forma vectorial)

Cuyas unidades son N m W  Fd cos  (Forma escalar)

Donde  es el ángulo que forma la fuerza con respecto a la dirección de movimiento. Como F y d son magnitudes pero el ángulo puede variar de 00 a 1800, entonces el trabajo puede ser positivo, negativo o nulo, todo dependerá del ángulo  .

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El campo Eléctrico que rodea a una carga puntual o cualquier material cargado (sea una esfera, cilindro, línea de carga, etcétera) puede describirse en función del campo eléctrico vectorial, pero en algunos casos, es más conveniente (y más sencillo) trabajar con cantidades escalares, tal es el caso del: POTENCIAL ELÉCTRICO (V) Para calcular la diferencia de potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico, una carga de prueba q0 se desplaza desde el punto A hasta el punto B, manteniéndola en todo momento en equilibrio, es decir, moviéndola con velocidad constante (v = ctte) y consecuentemente sin aceleración (a = 0), conociendo el trabajo (WAB) que tiene que realizar el agente externo para mover la carga q0 A y B se define como:

V  VB  V A 

W A B q0

Sus unidades son unidades de trabajo (Joule) por unidad de carga (Coulomb)

Joule J   Volt Coulomb C Cuando un sólido conductor cargado con una cierta carga Q se le deja evolucionar la suficiente cantidad de tiempo hasta que alcanza una situación de equilibrio electroestática en la que ya no hay movimiento de cargas. En estas condiciones el interior del conductor es nulo. Esta información ahora adquirida no explica como el campo eléctrico en un conductor en equilibrio electroestático.

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Como es el valor de la diferencia de potencial entre dos puntos cualquiera de un conductor. Se dice que es igual a cero, porque todos los puntos dentro de un cuerpo conductor tiene el mismo potencial electroestático V=0. El potencial eléctrico de la superficie adoptada por convención es exactamente cero. Porque todos los puntos de la tierra tiene el mismo potencial electroestático. Esto también significa que es equipotencial. El campo eléctrico es exactamente cero, la demostración es por contradicción si hubiera un campo eléctrico dentro de esa concavidad tendría que haber líneas de campo allí como la cavidad está vacía. (No tiene carga). Una superficie equipotencial se dice y es aquella en el que todos los puntos se encuentran al mismo potencial del cuerpo escalar o eléctrico. Existen en 3 dimensiones al igual que en 2 gracias a las simetrías en el potencial eléctrico llamadas también líneas equipotenciales. Entonces esto concluye con lo que es y significa equipotencial. Que es y cómo funciona una jaula de Faraday. El efecto jaula de Faraday provoca que el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, y por tanto se anulen todos los efectos de los campos.

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Bibliografía 1.- Física (Para ingeniería y ciencias). Volumen 2. Mc Graw Hill. Bauer West Fall. 2.-FIsica (Para ingeniería y ciencias). Volumen 2. Tercera Edición. Hans C. Ohanian. Jont T. Market. 3.- http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/jaula.html Visitada el 18/03/2015

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