Energía potencial eléctrica y potencial eléctrico.

Recordemos que la energía potencial gravitatoria es una magnitud con la que puedo:

a) Calcular el trabajo necesario para desplazar un objeto de un punto a otro (sin velocidad)
W= Energía potencial final - energía potencial inicial

b) Utilizar el principio de conservación de la energía para calcular velocidades o alturas. En ausencia de trabajo exterior la energía total se conserva y por tanto la energía cinética se transforma en potencial o viceversa.

la energía potencial gravitatoria la calculamos en el caso de gravedad constante como Ep=mgh

En el caso de que la gravedad (campo gravitatorio , g) vaya cambiando   Ep=-GMm/d

Es una energía siempre negativa y que aumenta con la altura. Los objetos se mueven espontáneamente desde mayor energía potencial (altura) a menor energía potencial. Si quiero subir un palet de ladrillos desde la base hasta el 6 piso deberé realizar un trabajo que se puede calcular como la variación de energía potencial.



Energía potencial eléctrica. Ep.

Dos cargas eléctricas tienen una energía que se puede calcular con la fórmula:
Ep=K.Q.q/d
Es un número que puede ser positivo o negativo dependiendo de las cargas. La unidad de medida son los Joules,J.

Si tenemos un sistema de cargas, cada una de ellas tendrá una energía total que se puede calcular como la suma de las energías (suma numérica) de las diferentes parejas que podemos formar.
En esta caso la energía potencial de la carga que está en el origen se debe a dos cargas. Tengo que calcular la energía que tiene cada pareja y sumar:

Ep= KQq/d = 9.109  .  2.10-6  7.10-6  /0,5  = 0,252 J
Ep= KQq/d = 9.109  .  2. 10.6 . (-4. 10-6) /0,5 = -0,144 J   En total tiene una energía de 0,108J


Potencial eléctrico. V
Las cargas anteriores de 7 y -4 microculombios crean un campo eléctrico. Este campo eléctrico sirve para calcular las fuerzas que actúan y los movimientos.
Se definen las propiedades energéticas del campo eléctrico por medio del

potencial eléctrico   El potencial eléctrico de un campo se define como Ep/q  Energía potencial por unidad de carga. En el ejemplo anterior el potencial en el origen es V=Ep/q=0,108 J/2.10-6 C = 54000Voltios.

El potencial lo puedo utilizar para calcular las energías que adquieren las cargas y con ellas trabajos o movimientos que ocurran.

Algunas frases:

a) Superficies equipotenciales son superficies del mismo potencial. Una carga tiene la misma energía en todos sus puntos. Son superficies de "equilibrio".

b) Líneas de campo son líneas tangentes al campo eléctrico. Me señalan la fuerza y por tanto el posible movimiento. Son perpendiculares a las equipotenciales.

c) Las líneas de campo salen de las positivas y van a las negativas.

d) Las líneas equipotenciales de valor alto están cerca de las positivas.

e) Una carga positiva se mueve según las líneas del campo. Una carga positiva se mueve hacia los potenciales decrecientes.
Otra carga positiva al encontrarse esas cuatro elevaciones de potencial se deslizaría hacia abajo.