Objetivo : 1. Definir el concepto de Energía Potencial Eléctrica .

1. ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA Y POTENCIAL ELÉCTRICO Objetivo: 1. Definir el concepto de Energía Potencial Eléctrica. 2. Definir el concepto de potencial eléctrico 3. Diferenciar entre potencial y diferencia de potencial. 4. Principio de superposición para el caso de dos o más cargas.

2. ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA La energía potencial eléctrica aumenta cuando se realiza trabajo contra el campo eléctrico de algún otro objeto cargado. Se realiza trabajo cuando una fuerza desplaza un objeto en la dirección de la fuerza. Un objeto tiene energía potencial en virtud de su posición, digamos en un campo de fuerza. Análogamente, un objeto con carga puede tener energía potencial en virtud de su posición en un campo eléctrico, se necesita trabajo para empujar una partícula con carga contra el campo eléctrico de un cuerpo cargado. La realización de trabajo sobre el objeto hace que aumente su energía potencial gravitacional

3. ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA PLACAS PARALELAS Imaginemos una carga positiva pequeña q, inicialmente en reposo, en presencia de un campo eléctrico uniforme E, entre dos placas separadas una distancia d con cargas opuestas. El trabajo realizado por la fuerza eléctrica no depende de la trayectoria seguida por la carga, solamente depende de las posiciones iniciales y finales

4. ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA CARGAS PUNTUALES Si el punto A se toma en el infinito (). En este caso la energía potencial eléctrica en B con respecto al infinito se le denomina energía potencial absoluta y su expresión resulta igual a: Para el caso de que se tenga una carga Q y otra carga q situada a una distancia rA de la primera y esta última carga se desplaza a la posición rB, el cálculo de la energía potencial eléctrica en el punto B con respecto al punto A, es:

5. CONSIDERACIONES Por lo tanto, la energía potencial eléctrica de un sistema de cargas es el trabajo requerido para traer las cargas del infinito a una distancia cerca de una carga en particular. E, decir es la energía necesaria para formar dicho sistema de cargas. Ejemplo 1. Determine la Ue del sistema formado por las cuatro cargas puntuales mostradas en la figura, en donde q1= 3,0 nC; q2= 4,0 nC, q3= ­­­- 3,0 nC y q4 = - 2,0 nC

6. POTENCIAL ELÉCTRICO Es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por: Unidad: J/C = Voltios (V) PLACAS PARALELAS CARGAS PUNTUALES

7. El potencial eléctrico en un punto debido a una distribución de cargas se obtiene calculando el potencial de cada carga individual en dicho punto y sumando algebraicamente todos los potenciales producidos por cada una de las cargas de la configuración. Es decir que se aplica el principio de superposición. Las Superficies equipotenciales son el lugar geométrico de todos los puntos del espacio que se encuentran al mismo potencial. El potencial debido a una carga positiva es positivo y el potencial debido a una carga negativa es negativo

8. Ejemplo 3: Si una carga puntual Q = 5,0 C se encuentra en el origen de coordenadas, determina el potencial a una distancia de 3,00 m y el trabajo que hay que hacer para traer otra carga puntual de 4,0 C y situarla a 3,00 m de la distancia de la primera carga. Ejemplo 4: En la figura, una partícula de polvo de masa igual a 5,0 x 10−9 kg y carga de 2,0 nC inicialmente en reposo en el punto B se traslada en línea recta al punto A. Determine: Potenciales en los puntos A y B ¿Cuál es su rapidez en el punto A?

9. Ejemplo 5. Calcule el potencial eléctrico en el punto P

10. DIFERENCIA DE POTENCIAL La diferencia de potencial, generalmente denominada voltaje o tensión entre dos puntos By A (VBA) de un campo eléctrico que crea una carga puntual Q es el trabajo requerido para desplazar una carga de prueba de B hacia A (WBA), dividida entre la carga de prueba. Por consiguiente la diferencia de potencial (VB  VA) entre el punto B y el A es: Una carga positiva que se suelta en un campo eléctrico, tenderá a desplazarse hacia el punto donde el potencial es menor; mientras que una carga negativa se desplazará a donde el potencial sea mayor. El instrumento que se utiliza para medir diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito se le llama voltímetro.