ENERGIA POTENCIAL ELECTROSTATICA.
Enviado por Victoria Graciano • 25 de Noviembre de 2015 • Tarea • 563 Palabras (3 Páginas) • 171 Visitas
[pic 1]
ENERGIA POTENCIAL ELECTROSTATICA.
Si situamos una carga [pic 2] en un punto del espacio, de acuerdo con la Ley de Coulomb, al colocar otra carga [pic 3] situada en una posición [pic 4] respecto de[pic 5], experimentará una interacción electrostática de valor:
[pic 6]
En el estudio que sigue se considerará la carga [pic 7] fija y que la carga [pic 8] como móvil, de forma que puede desplazarse libremente en el espacio.
[pic 9]
La fuerza electrostática es conservativa puesto que el trabajo realizado por dicha fuerza es independiente de la trayectoria que siga la carga[pic 10]. Expresado de forma matemática:
[pic 11]
La demostración es análoga a la realizada para el campo gravitatorio:
[pic 12]
Por tanto, podemos definir una función energía asociada a la posición que llamamos energía potencial electrostática, cuya diferencia mide el trabajo de la fuerza electrostática cuando la carga [pic 13] se desplaza de un punto a otro.
Una vez comprobado que se trata de una fuerza conservativa y la posibilidad de definir una energía potencial asociada, es sencillo encontrar su expresión. Para ello se calcula el trabajo que realiza la fuerza electrostática en un desplazamiento de la carga de prueba[pic 14] desde un punto [pic 15] a otro[pic 16].
[pic 17]
[pic 18]
Y recordando que el trabajo realizado por la fuerza se emplea en variar la energía potencial del sistema, es posible escribir:
[pic 19]
Tenemos definida la diferencia de energía potencial electrostática entre dos puntos [pic 20] y[pic 21]. Recuerda que si elegimos un origen de energía potencial electrostática, podremos asociar con cada punto un valor de dicha energía potencial.
[pic 22] |
El origen de energía potencial gravitatoria se toma normalmente en el infinito.
Con esta elección, desde el punto de vista físico, la energía potencial en un punto es el trabajo realizado por la fuerza electrostática al trasladar la carga [pic 23] desde dicho punto hasta el infinito, realizando todo el proceso a velocidad constante.
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