Potencial eléctrico o Voltaje

La electrostática es la teoría que describe los fenómenos físicos relacionados con la interacción entre las cargas eléctricas o distribuciones de carga estacionarias o en reposo con respecto a un observador. Dicha carga eléctrica es la responsable de los efectos electrostáticos (de atracción o de repulsión) que se generan entre los cuerpos que la poseen. Conocida con el nombre de electricidad estática. Se consideró durante mucho tiempo como una teoría independiente de otra como el magnetismo y en este curso abordaremos específicamente los fenómenos eléctricos.

Históricamente los fenómenos eléctricos y magnéticos se descubrieron y estudiaron de forma independiente, hasta que en 1861 James Clerk Maxwell unificó todos ellos en las cuatro ecuaciones que llevan su nombre.

La electrostática fue la primera rama del electromagnetismo en desarrollarse. Con la postulación de la ley de Coulomb que fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, además permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser analizadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

Los fenómenos de la electrostática pueden ser aprovechados con algún beneficio, como sucede en el ámbito de la xerografía. En otros contextos, como en la electrónica, son consecuencias indeseadas que pueden generar diversas clases de daños.

En la actualidad resulta casi imposible imaginar un mundo sin electricidad. El uso de una simple pila, el encendido de un televisor, el uso de materiales aislantes o las centrales eléctricas son la consecuencia lógica de las investigaciones de Coulomb en el ámbito de la electrostática.

La electrostática no solamente está presente en los aparatos eléctricos que usamos a diario, sino que también presenta un amplio abanico de aplicaciones: las aspersoras electrostáticas que se usan para la desinfección de establecimientos, en las plantas donde se procesan los alimentos, en dispositivos médicos o en la desinfección de equipos biológicos o químicos.

Te presentamos una serie de 4 cursos con los temas mas significativos para poder entender a plenitud el fenómeno electrostático:

1) La ley de Coulomb y el cálculo de la fuerza eléctrica

2) Aprende a calcular el campo eléctrico

3) La ley de Gauss para el campo eléctrica

4) El potencial eléctrico

A continuación te presentamos el cuarto tema de la electrostática y que tiene que ver con el voltaje.

La razón principal de aplicar una fuerza resultante es causar un desplazamiento, siempre que una fuerza actúa haciendo que un cuerpo recorra una distancia se realiza un trabajo y a la capacidad de realizar un trabajo se  define como energía

Cuando hablamos de energía no podemos olvidarnos de el trabajo, un concepto importante tanto en la física como en la vida diaria. Sobre la tierra y a lo largo del universo la energía es suministrada por la naturaleza y para que ocurra un cambio o una transformación en ella debe de intervenir lo que llamamos trabajo, este concepto nos ayuda a entender la energía, puesto que la energía es más fácil de describir en función del trabajo

Entonces si la energía está relacionada con un trabajo ¿Qué se entiende por trabajo? .

Cuando utilizamos la electricidad para alimentar los diferentes electrodomésticos estamos transformando la energía eléctrica en otros tipos de energía como luz, calor o movimiento. A su vez esta energía puede ser almacenada y se le denomina energía potencial eléctrica

El concepto de energía potencial eléctrica permite definir una cantidad escalar conocida como potencial eléctrico

Recordemos que para obtener el campo eléctrico dividimos la fuerza eléctrica entre la carga de prueba, del mismo modo si dividimos la energía potencial eléctrica entre una carga de prueba  se obtiene una cantidad física que depende únicamente de la distribución de carga fuente.

Es decir, que el potencial eléctrico sólo depende de la posición del objeto de modo que el potencial eléctrico o simplemente el potencial sea simplemente una medida de la energía potencial eléctrica por unidad de carga

En este curso abordaremos los detalles de todos estos conceptos

FUNDAMENTO TEÓRICO

01 - Que es la energía

02 - El concepto de trabajo en física

03 - Definición de trabajo mediante la integral curvilínea de un campo vectorial

04 - Trabajo de un campo de fuerzas conservativas

05 - Energía potencial eléctrica

06 - Representación gráfica de la energía potencial

07 - Diferencia de energía potencial eléctrica

08 - Potencial eléctrico

09 - Diferencia de potencial eléctrico

10 - Interpretación física de la diferencia de potencial

11 - Superficies equipotenciales

EJERCICIOS RESUELTOS

12 - Dónde se anula el potencial electrostático creado por dos cargas eléctricas

13 - Potencial eléctrico en el vértice de un triangulo equilátero

14 - Campo eléctrico entre 2 placas paralelas

15 - Energía potencial eléctrica en la esquina de un cuadrado

16 - Potencial eléctrico en un punto de un eje de coordenadas

17 - Velocidad a la que se encuentran 2 protones

18 - Potencial en un conductor esférico hueco