POTENCIAL ELÉCTRICO

POTENCIAL ELÉCTRICO

1. CONCEPTO: El potencial eléctrico guarda relación con el campo eléctrico, siendo este una magnitud escalar mas facil de calcular que la magnitud vectorial, este es generado por distribución de directas cargas continuas.

2. DIFERENCIA DE POTENCIAL

   • CONCEPTO: Esta presente la fuerza eléctrica que es conservativa por lo que, esta presente una función de energía potencial asociado con esta misma. La variación de energía potencial por unidad de carga es la denominada "Diferencia De Potencial"
     • EXPLICACION DE LA FORMULA: La fuerza electroestática que se ejerce sobre una carga se la denomina " TESTIGO", la cual guarda una relacion de proporcionalidad con dicha carga.
       • El incremento que sufre, ya sea positivo o negativo, es proporcional a la carga testigo.
       • Dezplazamiento finito desde un punto A a un punto B
     • Diferencia de potencial = dV
   • Relacion entre energía potencial "U" y potencial "V"
     • El potencial "V" es una funcion de posicion, denominado potencial eléctrico o potencial.

3. POTENCIAL DEBIDO A UN SISTEMA DE CARGAS PUNTUALES

   • El potencial de Coulomb es positivo o negativo dependiendo del signo de la carga
     • La energía potencial U de una carga testigo situada a una distancia r de la carga puntual se la puede conocer con la siguiente fórmula

4. DETERMINACION DEL CAMPO ELECTRICO A PARTIR DEL POTENCIAL

   • El campo electrico es una funcion vectorial , a diferencia del potencialque al tratarse de una funcion escalar es mucho mas facil de calcular. Siendo necesario conocer el valor de V en una region de espacion para calcular E, usamos la misma ecuacion:
     • Si el desplazamiento es perpendicular al campo electrico el potencial no caria
   • RELACION ENTRE E Y V
     • La funcion potencial puede depender de x - y - z, ya que las componentes cartesianas estan relacionadas con las derivadas parciales del potencial respecto a las mismas, mientras que las demas variables se mantienen constantes

5. CALCULO DE V

   • El potencial ocasionado por una distribución continua de carga se puede determinar al seleccionar un elemento de carga dq, el cual se puede aproximar como una carga puntual. Al aplicar el principio de superposición, se considera la contribución individual de cada elemento de carga para calcular el potencial total.
     • POTENCIAL DISTRIBUCION DE CARGA CONTINUA
       • Supone que V es igual a 0, por lo que no puede utilizarse una carga que se encuentra en el infinito, tales como una carga lineal infinita
     • POTENCIAL EN UN ANILLO CON CARGA UNIFORME
       • Como la distancia es la misma puede resolverse por medio de la integral
     • POTENCIAL EN EL EJE DE UN DISCO UNIFORMEMENTE CARGADO
       • El resultado dado por el potencial generado en el eje de un anillo cargado es utilizado para este cálculo
     • POTENCIAL DEBIDO A UN PLANO INFINITO DE CARGA
       • Cuando x es negativo el potencial disminuye de nuevo con la distancia al plano y tiende a menos infinito
     • POTENCIAL EN EL INTERIOR Y EN EL EXTERIOR DE UNA CORTEZA ESFÉRICA CARGADA
       • Dentro de la esfera el potencial es constante y el trabajo necesario por unidad de carga para transportar una carga prueba desde el infinito hasta la corteza
     • POTENCIAL DEBIDO A UNA CARGA LINEAL INFINITA
       • Su densidad es λ y esta no esta localizada en una región finita del espacio

6. SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

   • El potencial electrico ocupa un volumen equipotencial y su superficie es una una superficie equipotencial, siendo el mismo conductor en el equilibrio electroestatico
   • Si el potencial es constante , la superficie sera del mismo tipo, por lo tanto las lineas de campo electrico son normales a cualquier superficie potencial.
   • CONDUCTORES Y SUS FORMAS GEOMETRICAS
     • La carga se repartira por igual entre ambos si los conectores son identicos
     • La carga fluira hacia el conductor neutro si los conectores son disparejos (cargado- descargado)

7. ENERGIA POTENCIAL ELECTROESTATICA

   • ANÁLISIS: Los objetos que se repelen tienen mayor energía potencial cuando menor es la distancia entre ellos, y cuando se atraen su energía potencial crece cuando hay más distancia entre ellos.
     • CONCEPTO: La energía potencial electrostática de un sistema de cargas puntuales es el trabajo necesario para transportar las cargas desde una distancia infinita hasta sus posiciones finales.

8. GENERADOR DE VAN DE GRAAF

   • El principio de funcionamiento del generador de Van de Graaff se basa en la transferencia de carga electrostática. Debido a la repulsión de cargas del mismo signo, la carga positiva se acumula en la superficie exterior de la esfera, mientras que la superficie interior se mantiene en un potencial cercano a cero.

9. RUPTURA DIELECTRICA

   • Ees un fenómeno en el cual un material que consume pierde su capacidad de resistir el paso de la corriente eléctrica y se produce una conducción eléctrica a través de él. En otras palabras, es el momento en el cual un material se convierte en conductor debido a la aplicación de un campo eléctrico intenso.
     • La ruptura dieléctrica puede ocurrir en diferentes formas, dependiendo del material y las condiciones específicas. Puede manifestarse como un arco eléctrico, una chispa o incluso una descarga luminosa.

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