Potencial eléctrico y energía potencial eléctrica.

[Coulomb]

Hola a todos

Tengo un lío tremendo con estas dos magnitudes físicas, según que libro pone exactamente lo mismo para las dos... :?


Esto es sacado de los libros:

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.

A ver, si tenemos una carga +Q_1 y otra carga +Q_2 , Q_1 está fija, Q_2 se movera por la fuerza de repulsión de la Ley de Coulomb, hasta una posición 2, porque se ejerció una fuerza, cambiando la distancia, pues realiza un trabajo ¿ no ?

De acuerdo con la definición de trabajo:


W_{1}^{2} = \int_{1}^{2} \vec{F} d \vec {r} \rightarrow W_{1}^{2} = K_0 Q q \left[ \frac {1}{r_1} - \frac {1} {r_2 } \right]

Aquí se toma como r_2 = \infty , quedaría la de siempre.


Esto, si esta es la interpretación correcta, creo que lo entiendo, ahora:

Potencial eléctrico: (esto es textual y literal) Podemos definir potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico como el trabajo que realizan las fuerzas del campo para trasladar la unidad de carga positiva desde dicho punto hasta el infinito.

joer :?

A ver una es: la fuerza necesaria para transportar las cargas desde una distancia finita hasta su posición final ( Ep) y otra trabajo que realizan las fuerzas del campo para trasladar la unidad de carga desde dicho punto al infinito...

Yo lo siento, pero no logro entenderlo


Si por favor alguien pudiera ayudarme se lo agradecería

[MiGUi]

En realidad las dos dicen lo mismo pero de forma diferente. Quizás lo que te está liando es lo de fuerzas del campo que en realidad es una pequeña burrada. Los campos son entes matemáticos que en Física se utilizan para describir la acción a distancia. Cuando colocas una partícula -cargada- a una determinada distancia de otra, sufre una fuerza, para explicar esto se utiliza el concepto de campo pero en realidad, lo tangible es la fuerza.

La energía potencial electrostática es igual al trabajo necesario para transportar las cargas desde el infinito al punto final. Nota que he puesto 'es igual', porque si no da la sensación de que la energía potencial va forzosamente ligada a un transporte de cargas desde el infinito y no tiene porqué. En realidad, esa definición te está dando una equivalencia.

Te pongo un ejemplo gravitatorio: la energía potencial gravitatoria que tiene un objeto de masa M a una altura h es igual al trabajo necesario para subir dicha masa desde el suelo hasta la altura h.

Ahora volvamos con los ejemplos.

En la situación inicial no tenemos cargas. Inmediatamente, traemos una carga +q del infinito, que por no haber otras cargas se puede mover sin realizar trabajo alguno. Una vez la tenemos colocada, traemos una segunda carga +q desde el infinito hasta una cierta distancia 'd'. Al hacerlo, encuentra una resistencia debido a que la carga '+q' crea una fuerza sobre ella, el trabajo realizado en este caso será W = qE donde E es el campo eléctrico que crea la primera carga, sobre la segunda en su posición final. Así podríamos estar hasta hartarnos de traer cargas desde el infinito. Esta descripción es totalmente equivalente a la primera que has puesto.

La segunda descripción (dejando de lado las fuerzas del campo) equivale a decir: traemos la carga desde el infinito hasta el punto A (inicial). Luego traemos la misma carga desde el infinito hasta el punto B (final). La energía potencial eléctrica será la diferencia entre la final y la inicia, por lo que tanto da si se ha medido desde el infinito, o desde A, lo que te importa es el balance entre ambas y no su valor por separado.

Saludos

[Coulomb]

Hola

Muchísimas gracias Miguel.

Lo de la energía potencial electrostática lo entiendo, además me has aclarado otra dudilla no muy clara y era que el trabajo realizado en traer desde el infinito una carga hasta su posición final, en ausencia de otras cargas, es igual a 0.


En el potencial:

Aquí tengo más problemas, entiendo lo que quieres decir, que lo que se miden son diferencias de potencial.



mmm perdona que me cueste entenderlo, pero el concepto de potencial para mi nivel es algo abstracto...

Entonces... es que es lo mismo pero con nombres diferentes.

Concluyendo:

La energía potencial electrostática, es el trabajo que se realiza para traer una carga desde el infinito a un punto, cuando haya otras cargas, sino el trabajo sería 0 J.

La diferencia de potencial , es el trabajo que se realiza para trasladar una carga de un punto a otro, esto coincide con el incremento de energía potencial electrostática entre los puntos inicial y final, ¿ no ?

Entonces, el potencial en un punto,es el trabajo que se realiza para trasladar desde infinito una carga hasta el punto final, al ser una diferencia de energía potencial y en el infinito valer Ep = 0 J, pues sólo queda la posición final ¿ no ?


Muchas gracias y espero no incomodar con estas dudas.

[MiGUi]

Tener dudas es normal. El electromagnetismo es una de las partes más complicadas conceptualmente de la Física y hasta que no se tiene base matemática para atacarlo todos los intentos por entender se quedan en aprenderse tal o cual fórmula, cosa que no ayuda demasiado la verdad.

Me parece que ya lo has entendido.

No te preocupes, que aquí estamos todos para aprender y pasar un buen rato :lol:

[Astrolito]

Aunque a veces se identifiquen las dos cosas un poco por abuso de lenguaje, la diferencia entre el potencial y la energía potencial es que en el potencial no se habla de cualquier carga sino de la unidad de carga positiva, con lo que el potencial será igual a la energía potencial dividida entre la carga (la que movemos, no la que crea el campo, que ésta puede ser una distribución todo lo complicada que quieras). En rigor tiene sentido hablar del potencial de un punto del espacio dentro de un campo electrostático y de la energía potencial de una carga que está en ese punto, pero no al revés.

Saludos.