Conceptos básicos de electricidad

He visto este video que explica el potencial eléctrico y hay algo que no entiendo del todo.

Ok, si lo entendí bien, la energía potencial eléctrica es la energía potencial almacenada por una carga cuando se coloca en un campo eléctrico, que es un campo generado por otra carga, ¿hasta ahora todo bien?

El chico del video está dando un ejemplo de dos placas, una con carga negativa y otra con carga positiva. Luego simula una carga positiva colocada en el medio y explica que cuando la carga está más cerca de la placa positiva, la energía potencial es mayor y, a medida que se aleja, disminuye.

ingrese la descripción de la imagen aquí

lo que no entiendo del todo es: ¿Tenemos que tener la placa cargada negativamente para que esto funcione? ¿La placa cargada positivamente sobre sí misma no crea un campo que rechazará la carga positiva?

Mi pregunta realmente es: ¿Algún punto en el espacio está asociado con un potencial eléctrico? ¿Simplemente algún punto en el aire entre la pantalla de la computadora y yo frente a la que estoy sentado? ¿Mi cuerpo tiene algo de potencial eléctrico? ¿O debe tener 2 objetos con carga opuesta para tener un potencial eléctrico?

La placa cargada negativamente no es estrictamente necesaria pero ayuda en la explicación

Respuestas (3)

La placa cargada negativamente no es necesaria. Lo que hace es uniformar el campo entre las placas , lo que lo hace conveniente para tratar matemáticamente el problema.

En cuanto a tu otra pregunta, ¡sí! El potencial eléctrico es un campo . Eso significa que tiene un valor en cada punto del espacio, ya sea dentro de un cable, en el aire que te rodea o en tu cuerpo. ¡El mismo bombeo de su corazón se debe a una diferencia de tiempo en el potencial a través de sus músculos!

Bien, entonces, cuando cierta carga se coloca en un campo (que sea una carga positiva colocada en un campo creado por otra carga positiva), esa carga tiene algo de energía potencial eléctrica, ¿verdad? Quiero decir, será derogado por el campo hasta que llegue a cierto punto en el espacio donde ya no "sentirá" ese campo. Entonces, ¿por qué decimos que el voltaje es una diferencia de potencial entre dos puntos?
@YoavKlein, esa es realmente una pregunta aparte. En resumen, porque la elección de qué conjunto equipotencial de puntos en el universo debe considerarse como los puntos con "potencial 0". Podemos elegir cualquier conjunto equipotencial de puntos que queramos que sean los puntos con potencial 0, y no habría ningún cambio en el comportamiento de las partículas cargadas en el sistema.

Haré todo lo posible para guiarnos a través de esta duda.

En una explicación real, para tener un potencial eléctrico, no necesitas dos placas, en realidad, todo lo que necesitas es una sola partícula cargada que generará un potencial eléctrico a su alrededor (y puedes medirlo usando un cargo de prueba... Lo cual, por increíble que parezca, no tiene ningún cargo).

Aunque no significa que cada punto del espacio tenga algún potencial eléctrico asociado, algunos puntos del espacio tienen un potencial nulo, y esto se debe a la forma en que calculamos el potencial, como la suma de todos los potenciales que afectan a nuestra partícula. .

Es posible notar que su cuerpo tendrá algo de potencial eléctrico, en algunos casos, especialmente cuando frota algo y su brazo puede ponerse un poco de piel de gallina, eso es energía electrostática.

Hay otra cosa que es importante tener en cuenta, hay otras formas de tener un potencial nulo, que es un fenómeno llamado protección electrostática (coloque un cuerpo conductor alrededor de lo que tendrá un potencial nulo). Y así es como los dispositivos eléctricos como tu teléfono no se estropean al pasar por un campo.

Finalmente, existe otra fuerte asociación entre la electrostática y la energía gravitacional, ambos son campos, y ambos se calculan de la misma manera, solo con algunos cambios de variables. ¡Entonces podría decir que estar en un campo de potencial eléctrico y no tener carga es análogo a estar en un campo gravitacional y no tener masa! Por lo tanto, no te verás afectado por ello.

Gracias por la oportunidad, si hay algún malentendido por favor hágamelo saber en los comentarios. Que tengas un gran aprendizaje.

Lo primero que hay que entender es que lo que importa físicamente no es el potencial en sí mismo, sino las diferencias de potencial. De hecho, incluso si no hay cargos en una región del espacio, es posible que tenga un potencial distinto de cero (puede configurarlo para que tenga el valor que desee); pero entonces cada punto de esa región tendría el mismo potencial.

¿O debe tener 2 objetos con carga opuesta para tener un potencial eléctrico?

El potencial eléctrico es una propiedad que se asocia a todos los puntos del espacio, independientemente de la presencia de cargas.

Refiriéndonos a la figura, solo 1 placa sería suficiente: lo que se muestra allí es un capacitor y (en los circuitos más simples) una de las dos placas suele estar conectada a tierra y su potencial es convencionalmente 0 (recuerde que lo importante es la diferencia de potencial).

Entonces, por ejemplo, podemos hacer que la placa negativa tenga 0 potencial y el positivo tienen, digamos, + 1 V . Una carga positiva se mueve hacia un potencial más bajo, por lo que se movería hacia la placa negativa. De manera similar, podemos tener el potencial positivo de ser 0 , entonces la placa negativa tendría un potencial igual a 1 V y nada hubiera cambiado. La placa positiva también podría tener un potencial negativo, siempre que la placa negativa sea "más negativa".

¿Qué quiere decir con "una de las placas suele estar conectada a tierra"? ¿Qué significa puesto a tierra?