25 1 Potencial Eléctrico

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25. Potencial Eléctrico
M. En Fernando Jiménez
27-octubre-2020 (COVID-19)
Energía Potencial Gravitacional
Energía Potencial Gravitacional está dada por , que es igual al trabajo realizado de llevar una masa del nivel A al nivel B en contra de la gravedad .
Cuando se suelta la masa , está energía se transformará en energía cinética al ir cayendo hacia el nivel A.
Una fuerza de gravedad actúa hacia abajo sobre la masa.
Campo gravitacional constante , constituido por la fuerza de gravedad de la tierra.
Energía Potencial Eléctrica está dada por , que es igual al trabajo realizado de llevar una carga positiva del punto A al punto B, en contra del campo eléctrico .
Cuando se libera la carga , está energía se transformará en energía cinética al moverse a la placa negativa en el punto A.
Una fuerza eléctrica actúa hacia abajo sobre la carga . 
Energía Potencial Eléctrica
Campo eléctrico constante , constituido por dos láminas con cargas opuestas.
La energía potencial debida a la carga en el punto B es independiente de la trayectoria seguida para llegar al punto B.
La energía potencial sería la misma si se moviera a lo largo de la trayectoria o de la trayectoria . 
Ya que el único trabajo que contribuye a la energía potencial es el trabajo realizado contra la fuerza del campo eléctrico 
Por lo que la distancia efectiva que se recorre contra esta fuerza eléctrica descendente sería: 
Enunciado:
“Siempre que una carga positiva (+) se mueve en contra del campo eléctrico, la energía potencial aumenta, y siempre que una carga negativa (-) se mueve en contra del campo eléctrico , la energía potencial disminuye.”
Cálculo de la Energía Potencial
El campo eléctrico en los A y B es:
Donde: y son las distancias respectivas
Si se coloca una carga en el campo eléctrico la energía potencial es igual al trabajo realizado contra las fuerzas eléctricas que transportan la carga desde el infinito hasta el punto en cuestión.
Campo eléctrico en la vecindad de una positiva .
Cálculo de la Energía Potencial
La fuerza eléctrica promedio que experimenta una carga cuando se desplaza del punto A y al punto B es:
Campo eléctrico en la vecindad de una positiva .
El trabajo realizado en contra del campo eléctrico de mover la carga por la distancia es igual a:
 )
Ahora el trabajo realizado de mover desde el infinito hasta un punto a una distancia es igual a 
El trabajo realizado de mover una carga desde el infinito hasta un punto a una distancia es igual a:
Se ha demostrado que la trabajo realizado contra el campo eléctrico equivale al incremento de la energía potencial, esta ecuación representa la energía potencial en con respecto al infinito. A menudo se considera a que la energía potencial en el infinito es cero.
Por lo tanto tenemos que la energía potencial se calcula con la ecuación:
donde las unidades de EP son 
+
+
DEFINICIÓN: La energía potencial de un sistema compuesto por una carga y otra carga separadas por una distancia , es igual al trabajo realizado contra las fuerzas eléctricas para llevar la carga desde el infinito hasta ese punto.
Ejemplo 25.1:
Una carga está separada a una distancia de otra carga .
¿Cuál es la energía potencial del sistema?
¿Cuál es el cambio en la energía potencial si la carga de se mueve a una distancia de de la carga de ?
Solución a): 
+
+
+
+
Solución b): 
El cambio de la energía potencial es:
Se observa que la diferencia de potencial es positiva, lo que indica un incremento en la energía potencial. Si fuera negativa todos los parámetros no cambiarían, sólo que la energía potencial habría disminuido en la misma cantidad.
Termina la primera parte