TRABAJO ELÉCTRICO

TRABAJO ELÉCTRICO

1. 5-SUPERFICIE EQUIPONENCIAL

   • 4-ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA
     • 3-DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE DOS PUNTOS
       • 2-POTENCIAL ELÉCTRICO EN UN PUNTO
         • 1-TRABAJO ELÉCTRICO
           • DEFINICIÓN
             • El trabajo eléctrico es el trabajo que realiza una fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza desde un punto A hasta otro punto B. Si suponemos que la fuerza es constante durante todo el desplazamiento, se puede expresar de la siguiente forma:
         • DEFINICIÓN
           • se establece una nueva magnitud escalar propia de los campos eléctricos denominada potencial eléctrico y que representa la energía potencial electrostática que adquiere una unidad de carga positiva si la situamos en dicho punto.
             • El potencial eléctrico en un punto del espacio de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica que adquiere una unidad de carga positiva situada en dicho punto.
               • donde: V es el potencial eléctrico en un punto del campo eléctrico. Su unidad en el S.I. es el julio por culombio (J/C) que en honor a Alesandro Volta recibe el nombre de Voltio. Ep es la energía potencial eléctrica que adquiere una carga testigo positiva q' al situarla en ese punto.
                 • El hecho de que todas las magnitudes sean escalares, permite que el estudio del campo eléctrico sea más sencillo. De esta forma, si conocemos el valor del potencial eléctrico V en un punto, podemos determinar que la energía potencial eléctrica de una carga q situada en él es:
                   • El potencial eléctrico del campo eléctrico creado por una carga puntual q se obtiene por medio de la siguiente expresión:
                     • donde: V es el potencial eléctrico en un punto. K es la constante de la ley de Coulomb. q es la carga puntual que crea el campo eléctrico. r es la distancia entre la carga y el punto donde medimos el potencial.
       • DEFINICIÓN
         • Si dos puntos de un campo eléctrico poseen distinto potencial eléctrico, entre ambos puntos existe lo que se denomina una diferencia de potencial o tensión, ΔV. Este valor se encuentra íntimamente relacionado con el trabajo eléctrico. Por definición, el trabajo que debe realizar un campo eléctrico para trasladar una carga q desde un punto A a otro B dentro del campo se obtiene por medio de la siguiente expresión:
           • We=TRBAJO, Ep=ES LA ENERGÍA POTENCIAL,
             • Si aplicamos la definición de potencial eléctrico, obtenemos que:
               • We=TRABAJOI(Julios), Ep=ENERGIA POTENCIAL, VA=ES EL POTENCIAL ELÉCTRICO (J/C), q=ES LA CARGA (c)
                 • La diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos A y B de un campo eléctrico es el opuesto del trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar una unidad de carga positiva desde el punto A al B.
                   • ΔV=DIFERENCIA POTENCIAL (J/C), V=ES EL POTENCIAL ELÉCTRICO (J/C), We=TRABAJO (J), q=LA CARGA (C)
     • CONCEPTO
       • El potencial eléctrico en un punto del espacio es una magnitud escalar que nos permite obtener una medida del campo eléctrico en dicho punto a través de la energía potencial electrostática que adquiriría una carga si la situasemos en ese punto.
   • Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte).
     • cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula.
       • Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en: Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye. El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo. Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.
   • DEFINICIÓN

2. 6-GRADIANTE DE POTENCIAL

   • 7-DIELÉCTRICOS
     • 8-POLARIZACIÓN DE UN DIELECTRICO
       • 9-RIGIDEZ DIELÉCREICA
         • 10-POTENCIAL DE RUPTURA
           • Es un fenómeno que tiene lugar en un dieléctrico (material aislante), como sabemos, un campo eléctrico da lugar a pequeños desplazamientos de las cargas ligadas en las moléculas del dieléctrico.
             • De este modo, se da lugar a la ruptura dieléctrica del material (ha tenido lugar una descarga eléctrica), con lo que el dieléctrico se puede volver conductor. Este campo critico fija el limite de utilización del material como aislante. La ruptura dieléctrica puede ser reversible, el material recupera su carácter aislante al bajar de Ec o irreversible cuando ya no se recupera el caracter aislante.
               • A medida que aumenta la tensión aumentan las inestabilidades de la corriente, definiéndose el potencial de ruptura como el valor del voltaje por encima del cual la corriente supera un cierto valar establecido previamente.
           • CONCEPTO
         • La rigidez dieléctrica o rigidez electrostática es valor límite de la intensidad del campo eléctrico en el cual un material pierde su propiedad aisladora y pasa a ser conductor.
           • Los campos eléctricos moderados son los que no arrancan electrones ligados de los átomos. Por tanto no producen corrientes importantes en los dieléctricos, pues solo mueven los escasos electrones libres que pueda haber en el dieléctrico. Pero si se aumenta el valor del campo, puede llegar a arrancar un gran número de electrones ligados.
             • El término rigidez se utiliza cuando la materia transmite energía, vibra en su extensión llevando su mensaje de una molécula a otra. Cuando no vibra, pues está rígida y no transmite nada. Cuanto más rígida es, más aislante resulta.
         • CONCEPTO
       • DEFINICIÓN
         • Si un material contiene moléculas polares, estarán normalmente en una orientación aleatoria cuando no tiene un campo eléctrico aplicado. Si se aplica un campo eléctrico, polarizará al material, orientando los momentos de dipolos de las moléculas polares.
           • La presencia del dieléctrico disminuye el campo eléctrico producido por una determinada densidad de carga.
     • CONCEPTO
       • Dieléctrico es un adjetivo que se utiliza para calificar al material que, por sus características, no resulta un buen conductor de la electricidad. Su conductividad eléctrica, por lo tanto, es reducida.
         • La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo para permitir el paso de la corriente eléctrica a través suyo. Los buenos conductores, de este modo, no obstaculizan ese paso, a diferencia de lo que ocurre con los malos conductores.
   • DEFINICIÓN
     • El gradiente de potencial es un vector que representa la relación de cambio del potencial eléctrico con respecto a la distancia en cada eje de un sistema de coordenadas cartesiano. Así, el vector gradiente de potencial indica la dirección en la que la tasa de cambio del potencial eléctrico es mayor, en función de la distancia.
       • El campo eléctrico está definido como un vector, con lo cual tiene una dirección y una magnitud específica. Al determinar la dirección en la que el potencial eléctrico disminuye más rápidamente —alejándose del punto de referencia— y al dividir este valor por la distancia recorrida, se obtiene la magnitud del campo eléctrico.
         • CARACTERISTICAS
           • 1- El gradiente de potencial es un vector. Por ende, tiene una magnitud y una dirección específicas. 2- Ya que el gradiente de potencial es un vector en el espacio, tiene magnitudes direccionadas en los ejes X (ancho), Y (alto) y Z (profundidad), si se toma como referencia el sistema de coordenadas cartesiano. 3- Este vector se encuentra perpendicular a la superficie equipotencial en el punto en el cual se evalúa el potencial eléctrico.

3. PÉREZ ALBARRAN CARLOS ISRAEL

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