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Central nuclear de Isar, Alemania

¿Qué es la energía potencial eléctrica?

En física, la energía potencial eléctrica es la energía potencial de un campo electrostático. Esto significa que si se sitúa una carga eléctrica puntual en un punto, ésta ejercerá una fuerza conservativa sobre cualquier otra carga presente. En este caso la energía potencial de una carga eléctrica depende del conjunto de cargas que tiene alrededor.

¿Qué es la energía potencial eléctrica?

La energía potencial eléctrica también recibe el nombre de energía potencial electrostática cuando nos referimos a sistemas con campos eléctricos constantes en el tiempo.

Este concepto es parecido al de la energía potencial gravitatoria. En la energía potencial gravitatoria, un objeto a una cierta altura se ve afectado por una fuerza externa que lo atrae hacia el centro de la tierra. Cuando se trata de la energía potencial eléctrica, un cuerpo cargado sometido a una fuerza eléctrica adquiere energía potencial eléctrica (Ep).

Definición de energía potencial eléctrica

La energía potencial eléctrica de un sistema de dos cargas separadas a cierta distancia entre ellas se define como el trabajo generado por la fuerza eléctrica que ejercen entre ellas para separarse una distancia infinita entre ellas .

Básicamente corresponde a la energía que posee una carga por el solo hecho de estar dentro de un campo eléctrico a cierta distancia de la carga fuente e indica la energía cinética potencial que la carga puede expresar si se deja libre para moverse.

Trabajo realizado para desplazar una carga eléctrica

El trabajo que realiza la fuerza eléctrica para trasladar una carga eléctrica desde un punto A a un punto B hace que las cargas adquieran energía potencial. Si la soltamos, la fuerza que las aleja convertirá la energía potencial en trabajo.

El trabajo para desplazar una partícula de un punto A a un punto B en un campo eléctrico es la diferencia de las energías potenciales en estos dos puntos. Esto significa que el trabajo que que se necesita para desplazar una carga eléctrica entre dos puntos solo depende de la posición inicial sin tener en cuenta el camino recorrido.

¿Cuál es la fórmula de la energía potencial eléctrica?

La energía potencial eléctrica de una carga eléctrica puntual con carga (q) sometida a la presencia de otra carga puntual con carga (Q) separadas entre ellas es:

Ep=K⋅Q⋅q / r

donde:

  • Ep representa la energía potencial eléctrica. En el sistema internacional de medidas se expresa en Julios (J).

  • K es la constante de la ley de Coulomb. El valor de k en el vacío es cercano a 9·10^9 N·m^2/C^2.

  • Q y q son los valores de las dos cargas puntuales expresadas en Culombios (C).

  • r es la distancia que las separa expresada en metros (m).

Si las cargas tienen el mismo signo la energía potencial eléctrica es positiva, si hay una carga positiva y otra negativa, la energía potencial será negativa.

¿Qué es el potencial eléctrico?

El potencial eléctrico es la la energía potencial por unidad.

Esta definicón es muy generalista debido a que la energía potencial eléctrica en un punto no depende de la carga, sinó que solo indica la influencia que ejerce el campo eléctrico en el espacio.

El potencial eléctrico es una cantidad escalar debido a que la energía potencial y la carga eléctrica también lo son.

La unidad para el potencial eléctrico en el Sistema Internacional de Unidades es el volt (V).

1 V = 1 J / C

La diferencia de potencial de dos cargas situadas a cierta distancia es igual al trabajo por unidad de carga eléctrica en el momento en que una de las cargas se mueve hasta el punto en el que está situada la segunda carga bajo la influencia del campo eléctrico.

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Fecha publicación: 7 de septiembre de 2021
Última revisión: 7 de septiembre de 2021