Energia Potencial

ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA

La Energía potencial electrostática o Energía potencial eléctrica es un tipo de energía potencial (medida en julios) que resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a la configuración particular de un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido. No se debe confundir con el potencial eléctrico (medido en voltios). El término "Energía potencial eléctrica" se suele emplear para describir la energía potencial en sistemas con campos eléctricos que varían con el tiempo, mientras que el término "Energía potencial electrostática" hace referencia a la energía potencial en sistemas con campos eléctricos constantes en el tiempo.

DEFINICIÓN

La referencia cero se suele tomar en el estado en que las cargas puntuales están muy separadas ("separadas infinitamente") y están en reposo

Cuando un cuerpo se encuentra a determinada altura (h) respecto de un nivel de referencia, tiene cierta energía potencial (Ep) que es igual al producto de la masa (m), la gravedad (g) y la altura (h): Ep = mgh.

La energía potencial de un cuerpo es la capacidad para realizar un trabajo.

Se dice que un cuerpo tiene la capacidad de realizar un trabajo positivo cuando no es necesario aplicarle una fuerza externa para moverlo cierta distancia; en caso contrario es negativo.

Así como un cuerpo que se encuentra en un campo gravitatorio tiene energía potencial, de manera análoga, una carga que se sitúa en un campo eléctrico posee energía potencial eléctrica debido a la fuerza la cual es capaz de realizar un trabajo que ejerce el campo eléctrico. Así como un cuerpo posee un valor de energía potencial igual a cero (dependiendo del punto de referencia), de igual manera, una carga eléctrica tiene un valor de energía potencial igual a cero en el infinito.

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Existen dos principios fundamentales:

1.- La intensidad de un campo eléctrico (E) producido por una carga (q) es el cociente entre la fuerza y la carga.

E = F/q

2.- El trabajo realizado por un agente que ejerce una fuerza constante se obtiene del producto de la componente de la fuerza (F) a lo largo de la dirección del desplazamiento por la magnitud del desplazamiento (d).

Cuando la dirección de la fuerza y el desplazamiento son iguales, el trabajo se obtiene mediante:

T = Fd

Despejando F de la ecuación (1) y sustituyéndola en la (2), se obtiene:

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