La energía eléctrica y el potencial eléctrico

Transcripción

1 L enegí eléctic y el potencil eléctico

2 Leyes de l fuez eléctosttic y gvitcionl Q Q F 2 ˆ πε 0 2 Atctiv o epulsiv / 2 muy fuete m m F G 2 ˆ Siempe tctiv / 2 muy déil 2 Tnto l fuez gvitcionl como l fuez electostátic son consevtivs. El tjo elizdo po dichs fuezs depende sólo de los puntos inicil y finl, y no de l tyectoi seguid ente ells.

3 Enegí potencil L fuez electostátic es consevtiv y, po tnto, un enegí potencil se elcion con l configución de un sistem donde open fuezs electostátics. Se s en l enegí (un escl) y nos pemite detemin cómo cmi un sistem l ps de cieto estdo inicil cieto estdo finl.

4 Enegí potencil U U f U i W F L difeenci de l enegí potencil U del sistem l ps el ojeto de su posición inicil l finl. if f i ds

5 Enegí potencil eléctic d q q Fd ds F U πε q q U U U 4 2 πε 0

6 Enegí potencil eléctic Dich ecución es válid sin impot si q 2 se cec o se lej de q. Cundo q 2 se diige q, < y U>0, es deci l enegí potencil ument si ls cgs se poximn más ente sí. Cundo q 2 se lej de q,entonces > y U<0, es deci l enegí potencil disminuye si ls cgs se lejn más un de ot.

7 Enegí potencil eléctic L ecución nteio sigue siendo válid, sen positivos o negtivos los signos de ls cgs. q q F ds Fds Fd 4πε d 4 πε 0 q q 2 2 d Mismo integndo de l ecución, y sí l integl d el mismo esultdo.

8 Enegí potencil eléctic Cundo q 2 se diige q, < y U>0, es deci l enegí potencil ument si ls cgs se poximn más ente sí. Cundo q 2 se lej de q,entonces > y U<0, es deci l enegí potencil disminuye si ls cgs se lejn más un de ot. Cundo ls cgs tienen signo opuesto, U<0 si ls cgs se poximn un ot y U>0 cundo se lejn.

9 Enegí potencil eléctic A lo lgo de est tyectoi F siempe es pependicul ds, y sí F.ds0 en tod ell. L fuez electostátic no ope en est tyectoi, sí que U0,

10 Enegí potencil eléctic P desplz q 2 ente los puntos itios y, podemos escoge vis tyectois posiles. En cd pso tngencil U0, mients que l U en los psos diles está dd po l ecución vist más i.

11 Enegí potencil eléctic Hst ho nos hemos ocupdo de l difeenci de enegí potencil ente dos puntos. Podemos defini l enegí potencil en un sólo punto, con sólo seleccion un punto de efeenci de l enegí potencil y signle un vlo de efeenci l enegí U en ese punto. infinito y U 0. q q U( ) 2 4πε 0

12 L enegí potencil de un sistems de cgs U 4 πε q q 2 + πε q q πε 0 q 2 q 23 3

13 L enegí potencil de un sistems de cgs L enegí potencil eléctic de un sistem de cgs puntules fijs en eposo es igul l tjo que dee ejecut un gente exteno p ensml el sistem, tyendo ls cgs desde un distnci infinit donde se enuentn en eposo.

14 L enegí potencil de un EJEMPLO sistems de cgs

15 El potencil eléctico q q 0 U qq 4πε 0 0 Imginemos un cg q fij en el oígen de coodends y tommos ot cg q 0, que denominmos cg de pue. q 0 U 2q 0 2 U 3q 0 3 U L mgnitud U/q 0 no depende de l cntidd de l cg de pue y ccteiz exclusivmente l cg centl q.

16 El potencil eléctico Definimos l difeenci de potencil eléctico, V, como: O ien V U q 0 V V U U q 0

17 El potencil eléctico U V U f W U q 0 i W if f F i ds Donde W es el tjo efectudo po l fuez electostátic que q ejece soe q 0 cundo l cg ps de

18 El potencil eléctico V V U q 0 U V U q 0 volt joule/coulom en el sistem SI

19 Cáculo del potencil pti del cmpo Hst ho hemos ccteizdo ls cgs eléctics y sus intecciones emplendo cuto popieddes: v F E q qq U F ds Fd 2 4πε 0 2 d V U q 0

20 Cáculo del potencil pti del cmpo Supóngse que psmos un cg de pue q 0 de en un cmpo eléctico E. Al clcul el tjo ejecutdo po l fuez eléctic Fq 0 E otenemos: V W q F ds q 0 q0 q0 0 E ds

21 Cáculo del potencil pti del cmpo V V V E ds

22 Cáculo del potencil pti del cmpo V V V E ds V P P E ds

23 Cáculo del potencil pti del cmpo

24 Potencil genedo po cgs puntules qq U 4 0 πε 0 q q U U V V πε Recod: q V 0 4 πε

25 Potencil genedo po cgs puntules V 4πε 0 q

26 Potencil genedo po un seie de cgs puntules V P?

27 Potencil genedo po un seie de cgs puntules N N q q q V πε πε πε V N V V V N n n n q V 0 4 πε

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30 El potencil eléctico de ls distiuciones de cg continu dq dv 4 πε 0 dq V dv 4 πε 0

31 Líne unifome con cg

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