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El rayo es posiblemente uno de los fenómenos naturales más espectaculares de la Tierra. Una gran cantidad de carga atraviesa el cielo y puede ser devastadora para cualquier ser vivo que se cruce en su camino hacia el suelo. Esto se debe a la inmensa energía que transporta un rayo: ¡hasta mil millones de julios! Aparte del destello azul que acompaña a un rayo, hay algo invisible que transporta esta gran cantidad de energía: el campo eléctrico. Esta energía se conoce como energía de campo eléctrico.
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Regístrate gratisLa energía del campo eléctrico o energía potencial eléctrica es la energía necesaria para mover un ... a través de un campo eléctrico.
Existe una relación inversa al cuadrado entre la energía y la distancia de separación.
La energía del campo eléctrico es la energía necesaria para mover una carga a través de un campo gravitatorio.
La energía del campo eléctrico es igual a la diferencia de potencial entre dos puntos.
Al aumentar la distancia entre dos cargas puntuales, la energía potencial eléctrica entre ellas ...
La energía potencial eléctrica almacenada en el campo eléctrico de un condensador es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre las placas cuando la carga es constante.
En un condensador sin carga(Q = 0) no se almacena energía de campo eléctrico.
Para un sistema de dos partículas cargadas, la energía del campo eléctrico del sistema sólo depende de la carga de una de las partículas.
La unidad de la energía potencial eléctrica es el ...
Un objeto cargado sólo puede mover un objeto no cargado con su fuerza eléctrica.
En un condensador sin carga(Q = 0) no se almacena energía de campo eléctrico.
Para un sistema de dos partículas cargadas, la energía del campo eléctrico del sistema sólo depende de la carga de una de las partículas.
La unidad de la energía potencial eléctrica es el ...
Un objeto cargado sólo puede mover un objeto no cargado con su fuerza eléctrica.
La energía del campo eléctrico o energía potencial eléctrica es la energía necesaria para mover un ... a través de un campo eléctrico.
Existe una relación inversa al cuadrado entre la energía y la distancia de separación.
La energía del campo eléctrico es la energía necesaria para mover una carga a través de un campo gravitatorio.
La energía del campo eléctrico es igual a la diferencia de potencial entre dos puntos.
Al aumentar la distancia entre dos cargas puntuales, la energía potencial eléctrica entre ellas ...
La energía potencial eléctrica almacenada en el campo eléctrico de un condensador es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre las placas cuando la carga es constante.
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Enviar comentariosSabemos que los campos eléctricos existen debido a la presencia de cargas, pero también transportan energía que puede transformarse o utilizarse para realizar un trabajo. Esto se denomina energía de campo eléctrico o energía potencial eléctrica y puede definirse sencillamente como sigue:
La energía potencial eléctrica es la energía necesaria para mover una carga a través de un campo eléctrico.
La energía necesaria para mover un objeto también se conoce como trabajo realizado. Por tanto, podemos considerar esta energía como la capacidad de un objeto cargado para realizar un trabajo sobre otro objeto cargado. La figura siguiente muestra el campo eléctrico de una carga positiva, representada por líneas de campo que apuntan radialmente hacia fuera, interactuando con otra carga positiva. La carga positiva del lado derecho experimenta una fuerza y, por tanto, se desplaza hacia la derecha con aceleración
La carga positiva de la izquierda ejerce una fuerza electrostática sobre la carga de la derecha debido a su campo eléctrico. El trabajo realizado sobre la carga de la derecha es igual a la energía potencial eléctrica inicial de la carga de la izquierda, StudySmarter Originals
Ahora necesitamos escribir una expresión para la energía potencial eléctrica y para ello consideraremos la energía entre dos cargas puntuales, como se muestra en la figura siguiente. La energía potencial eléctrica
donde
La energía potencial eléctrica entre dos cargas puntuales es inversamente proporcional a su distancia de separación, StudySmarter Originals
Los condensadores son dispositivos que pueden almacenar energía potencial eléctrica y liberarla en forma de carga a través de un circuito eléctrico. Están formados por placas paralelas, y cuando se cargan tienen una placa positiva y otra negativa. Hemos mostrado la fórmula que se utiliza para hallar la energía entre dos cargas puntuales, pero necesitamos escribir una para la energía almacenada en un condensador.
Supongamos que un condensador tiene una carga
A continuación se muestra un diagrama de este escenario:
La energía almacenada en un condensador es la mitad del producto de la carga en una de las placas y la diferencia de potencial entre las placas, StudySmarter Originals
La energía del campo eléctrico cambia con la distancia, como hemos visto antes, por lo que tiene sentido pensar en la energía de un campo eléctrico dentro de una determinada región del espacio. La energía por unidad de volumen se denomina densidad de energía del campo eléctrico
Para una intensidad de campo eléctrico
Ten en cuenta que se requieren ciertos conocimientos sobre condensadores para la derivación anterior. El volumen entre las dos placas paralelas del condensador se representa gráficamente a continuación.
El volumen entre las placas de un condensador es el producto de la superficie de la cara de una placa y la separación entre las placas, StudySmarter Originals
La densidad de energía es simplemente la cantidad de energía por unidad de volumen contenida en esta región entre las placas.
Podemos poner a prueba nuestra comprensión de la energía del campo eléctrico considerando el siguiente ejemplo.
Q. ¿Cuál es la energía potencial eléctrica entre dos cargas idénticas de
A. Para este problema, podemos ver que
La energía potencial eléctrica que existe entre las dos cargas es, por tanto
Existe una relación inversa entre la energía y la distancia de separación, es decir:
La energía potencial eléctrica almacenada en un condensador que tiene carga
Para una intensidad de campo eléctrico
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Lily Hulatt is a Digital Content Specialist with over three years of experience in content strategy and curriculum design. She gained her PhD in English Literature from Durham University in 2022, taught in Durham University’s English Studies Department, and has contributed to a number of publications. Lily specialises in English Literature, English Language, History, and Philosophy.
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Gabriel Freitas is an AI Engineer with a solid experience in software development, machine learning algorithms, and generative AI, including large language models’ (LLMs) applications. Graduated in Electrical Engineering at the University of São Paulo, he is currently pursuing an MSc in Computer Engineering at the University of Campinas, specializing in machine learning topics. Gabriel has a strong background in software engineering and has worked on projects involving computer vision, embedded AI, and LLM applications.
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