Page 517 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

498 Capítulo 25 Potencial eléctrico

(a) (b) (c) (d)
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

?E
EP = qEd EC = i mv2 = qEd

q (+) A

Figura 25.2 Una carga positiva +q se desplaza en contra de un campo eléctrico constante E a través de una
distancia d. En el punto B la energía potencial será qEd con respecto al punto A. Cuando se suelte, la carga
ganará una cantidad equivalente de energía cinética.

Esta expresión representa el potencial para realizar trabajo que se libera cuando la masa m se
suelta en el nivel B y desciende la distancia h. Por tanto, la magnitud de la energía potencial
La chispa da luz en B no depende de la trayectoria que siga la masa para llegar a ese nuevo nivel.
En la parte central Ahora consideremos una carga positiva +q que se encuentra en reposo en el punto A den­
de un proyector
cinematográfico hay un tro de un campo eléctrico uniforme E constituido entre dos láminas con carga opuesta (véase
foco que trabaja bajo la figura 25.2). Una fuerza eléctrica qE actúa hacia abajo sobre la carga. El trabajo realizado
el mismo principio de en contra del campo eléctrico para mover la carga desde A hasta B es igual al producto de la
un soldador de arco. La fuerza qE por la distancia d. Por consiguiente, la energía potencial eléctrica en el punto B en
corriente directa fluye a relación con el punto A es
través de dos electrodos
separados por un vacío
estrecho. Una enorme EP = qEd (25.1)
cantidad de luz y calor
se produce. El calor se Cuando la carga se libera, el campo eléctrico desarrollará esta cantidad de trabajo y la carga
disipa por medio de q tendrá una energía cinética.
varios ventiladores que
soplan hacia el foco
para evitar que explote. 1 o
Los electrodos se alojan EC = — m v = qEd
dentro del foco, el cual
no contiene oxígeno
sino un gas inerte de cuando retorna al punto A.
xenón a alta presión; Las afirmaciones y las ecuaciones anteriores son válidas independientemente de la tra­
esto impide que los yectoria que siga la carga al moverse. De hecho, se requiere realizar el mismo trabajo contra
electrodos se quemen.
el campo gravitacional para deslizar una masa hacia arriba por un plano inclinado que si se
eleva ésta verticalmente. En forma similar, la energía potencial debida a la carga +q en el
punto B es independiente de la trayectoria. Como muestra la figura 25.3, la energía potencial
sería la misma si +q se moviera a lo largo de la trayectoria L o de la trayectoria d. El único

+ + + + + + + + + + +

,;t)F *

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Figura 25.3 La energía potencial en B es independiente de la trayectoria seguida para llegar a B.