Química

El trabajo en el campo eléctrico

El trabajo en el campo eléctrico


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Trabajo y tensión en el campo de Coulomb

Se calculará el potencial de un campo radial o la tensión entre dos puntos. UNA. y B. en el campo y el trabajo que se necesita para hacer una carga de prueba q para entrar en el campo.

Para hacer esto, primero recordamos la intensidad de campo del campo de Coulomb, es decir, el campo de una carga puntual y estacionaria Q. El punto cero del sistema de coordenadas en el que el vector de posición r se mide, debe ser la ubicación de la carga puntual. La intensidad del campo en la ubicación.r es

MI.(r)=14πε0Qr2r0

El poder en un cargo de prueba q en la zona r en el campo culombio de la carga Q actos, es

F.(r)=14πε0qQr2r0.

El vector r0 denota un vector unitario, es decir, un vector de longitud 1, que va en la dirección del vector de posición r muestra. En las fórmulas anteriores, el vector unitario indica que los vectores de la intensidad de campo MI. y la fuerza F. en la dirección del vector de posición r son dirigidos.

El voltaje eléctrico entre un punto UNA. con el vector de posición rUNA. a un punto B. con el vector de posición rB. está en el campo de Coulomb

UUNA.B.=UNA.B.MI.(r)Dr=UNA.B.14πε0Qr2r0Dr=Q4πε0(1rB.1rUNA.)

El potencial a una distancia infinita se usa a menudo como potencial cero. rUNA.= colocar. Entonces el potencial está ahí r

Φ(r)=Q4πε01r.

El potencial describe el voltaje eléctrico que existe entre el infinito y un lugar. r prevalece en el campo. El trabajo que debe realizarse para obtener una carga de pruebaq del infinito al lugar r debe llevarse al campo de una carga puntual

W.(r)=qΦ(r)=qQ4πε0r.

Como en el campo gravitacional, se habla aquí de energía potencial.

ejemplo

Una carga de prueba negativa (por ejemplo, un electrón) se mueve desde una distancia infinita a la vecindad de una carga puntual negativa. Dado que las cargas negativas se repelen entre sí, se necesita algo de trabajo. W. ser realizado. Esto le da energía potencial a la carga de prueba. Si suelta la carga de prueba, se aleja de la carga puntual nuevamente debido a las fuerzas repulsivas. Es decir, la energía potencial se convierte en energía cinética.

ejemplo

La carga de prueba negativa ahora se está moviendo hacia una carga puntual positiva. Dado que las cargas se atraen, este movimiento se produce por sí solo, es decir, la carga de prueba tiene una energía potencial infinita, que se convierte en energía cinética. Esto es lo opuesto al ejemplo anterior.

Las cargas diferentes se comportan en el campo eléctrico de la misma manera que las masas en el campo gravitacional, que también son atraídas. Este proceso es comparable a un objeto que cae desde una gran distancia sobre la tierra.

Orden de trabajo

Calcule la energía necesaria para mantener dos electrones a una distancia infinita el uno del otro. r acercarnos, con

  1. r=1metro
  2. r=1mm
  3. r=1Angstrom=1010metro


Video: V14 - Trabajo realizado por el campo eléctrico (Mayo 2022).