Cuál es el potencial de Energía Eléctrica de un objeto cargado?

June 7

Cuál es el potencial de Energía Eléctrica de un objeto cargado?


El concepto de energía potencial es extraña, pero es un ser útiles. Si ve dos pequeños gemelos, uno corriendo gritando y jugando y el otro sentado y leyendo un libro de imágenes, que diría el gemelo físicamente activo era enérgico, y el otro era un poco tranquilo. Un físico puede tener en cuenta dos partículas cargadas idénticos en un campo eléctrico, con un solo movimiento y el otro restante estacionaria. El físico diría la partícula en movimiento tiene energía cinética, y la otra tiene la energía, también: la energía potencial.

El concepto de energía potencial

Imagine una pelota de tenis que se reclina sobre una mesa. Ahora imagine que usted está sosteniendo una pelota de tenis a la misma altura. Ninguna de las bolas se mueve, por lo que tampoco tiene ninguna energía cinética. Si deja que el balón suelto de la mano, que comenzará a moverse. Cuando se golpea el suelo, que tendrá una velocidad que depende de la altura lo ha depositado a partir. Sin embargo, todo lo que hizo fue dejar ir. No ha añadido energía a la misma. Debido a que el concepto de conservación de la energía es fundamental para la física, los físicos propuesto que la pelota tenía la energía potencial que se convierte en energía cinética. El balón sigue sobre la mesa, la que no se ha movido en absoluto, todavía tiene energía potencial.

La utilidad del concepto

Cuál es el potencial de Energía Eléctrica de un objeto cargado?

Los objetos que demuestran sin signos visibles de la energía pueden ser invertidos con la energía potencial que se puede convertir en movimiento.

El movimiento de un balón a tierra se puede calcular con las leyes del movimiento de Newton. La velocidad cuando la pelota golpea el suelo es la raíz cuadrada (2 h g); donde h es la altura y g es la aceleración de la gravedad. Si por el contrario se dice que la energía cinética en la parte inferior --- (1/2) m v ^ 2 --- es igual a la energía potencial en la parte superior --- --- mgh entonces la velocidad en el suelo es sqrt (2 h g). Por lo tanto, a pesar de que el concepto de energía potencial es extraño, puede proporcionar un método preciso para la resolución de problemas. Esto le lleva al campo eléctrico y el concepto de energía potencial eléctrica.

El campo eléctrico

Dos cargas eléctricas ejercen una fuerza sobre la otra. Se puede calcular los efectos a sabiendas de las fuerzas, de la misma forma que puede utilizar las leyes de Newton para calcular el movimiento de un objeto que cae. Sin embargo, de forma similar a la discusión en la última sección, puede también pensar en el problema de una manera diferente. La primera carga tendrá un efecto todo a través del espacio, y se puede pensar que el efecto que un campo eléctrico. Una manera de interpretar el campo eléctrico es como una entidad que crea una energía potencial de cualquier otro cargo que se ponen en el campo. Cualquier fuerza sobre una carga será debido a los cambios en la energía potencial de una carga en el campo.

La energía de una carga en el campo eléctrico

la ley de Coulomb dice la fuerza sobre una carga, q, debido a otra carga, Q, es proporcional a (qq / r ^ 2), donde r es la distancia entre las dos cargas. La cantidad de trabajo realizado para mover la carga de un lugar a otro es igual a la fuerza multiplicada por la distancia. También es igual al cambio en la energía potencial. El trabajo está dada por tiempos (qq) la integral de R1 a R2 de (1 / r ^ 2). La respuesta es qQ ((r1 -. R2) / (R1 R2) Así que esta debe ser la diferencia en la energía potencial entre R1 y R2 A partir de qQ ((r1 -. R2) / (R1 R2), se llega a qQ ((r1 / (r1 r2) - (R2 / (R1 R2)), que es igual qq / r2 - qq / r1 Esa es la diferencia de potencial de energía, U (r2) -. U (r1), por lo que la energía potencial de una carga en un campo eléctrico T (r) = constante qq / r.