Potencial eléctrico -Teoría

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https://www.youtube.com/watch?v=1VK32Ea44w4

概要

TLDRO vídeo aborda o concepto de potencial eléctrico, explicándoo mediante a comparación co potencial gravitatorio. Comeza describindo como dúas placas cargadas positivamente e negativamente crean un campo eléctrico entre elas. Tras debuxar esta situación, o vídeo introduce unha carga positiva que, ao estar preto da placa negativa, se ve atraída por esta. A continuación, explica que mover a carga cara á placa positiva require un traballo similar ao de subir unha pelota desde o chan ata un teito, ilustrando así a enerxía potencial. Esta enerxía almacénase coma potencial eléctrico. Despois, preséntanse ecuacións matemáticas que describen o traballo necesario para mover unha carga nun campo eléctrico e como se relaciona coa enerxía potencial. Por último, defínese o potencial eléctrico ou voltaxe como a diferenza de enerxía por unidade de carga entre dous puntos, cuxas unidades son xulios por coulomb.

収穫

  • 🔌 O potencial eléctrico mide a enerxía potencial por unidade de carga.
  • 📏 O campo eléctrico inflúe nas cargas mediante forzas sobre elas.
  • ⚡ Mover unha carga require traballo que se converte en enerxía potencial eléctrica.
  • 💡 As unidades de voltaxe son xulios sobre coulomb.
  • 📐 As ecuacións importantes inclúen o traballo, carga, e distancia.
  • 🔄 Voltaxe tamén se coñece como diferenza de potencial.
  • 🔋 Explicación detallada sobre como a enerxía se almacena como enerxía potencial.
  • ⚖️ Relación entre enerxía potencial eléctrica e gravitatoria.
  • 🧲 A atracción entre cargas opostas guía movementos en campos eléctricos.
  • 🔗 Demostración matemática coa eliminación de termos comúns nas ecuacións.

タイムライン

  • 00:00:00 - 00:05:00

    No inicio do vídeo, explícase o concepto de potencial eléctrico. Imaxínanse dúas placas: unha cargada positivamente e a outra negativamente, coa presenza dun campo eléctrico entre elas. Unha carga positiva colocada preto da placa negativa atrae cara a esta. Se tenta mover esta carga cara á placa positiva, realízase un traballo similar a levantar unha pelota do chan cara ao teito, vencendo a gravidade. Este traballo tradúcese en enerxía potencial que a carga almacena debido á súa posición no campo eléctrico.

  • 00:05:00 - 00:11:03

    Posteriormente, explícase que o traballo realizado ao mover unha carga desde o punto A ao punto B é igual á enerxía potencial eléctrica acumulada. O traballo defínese como forza por distancia, e neste contexto, a forza é a forza eléctrica. O vídeo introduce as ecuacións relacionadas co traballo e a enerxía potencial eléctrica, e define o voltaxe como a diferenza de potencial entre dous puntos, expresada en jules por coulombs. Finalízase cun exemplo numérico, demostrando como a variación de carga afecta o traballo necesario para mover a carga entre dous puntos.

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よくある質問

  • ¿Qué es el potencial eléctrico?

    El potencial eléctrico es una medida de la energía potencial por unidad de carga en un campo eléctrico, también conocida como voltaje.

  • ¿Cómo se representa la energía potencial en un campo eléctrico?

    La energía potencial en un campo eléctrico se representa por el trabajo realizado para mover una carga desde un punto a otro en el campo.

  • ¿Qué unidades se usan para medir el voltaje?

    Las unidades para medir el voltaje son voltios, que se expresa como julios por culombio.

  • ¿Cómo se relaciona el trabajo con la energía potencial?

    El trabajo necesario para mover una carga en un campo eléctrico es igual a la energía potencial eléctrica almacenada en esa carga.

  • ¿Cómo se calcula el voltaje entre dos puntos?

    Se calcula como el trabajo realizado para mover una carga desde un punto a otro, dividido por el valor de la carga.

  • ¿Qué es un campo eléctrico?

    Es un campo de fuerzas generado por cargas eléctricas que ejercen una fuerza sobre otras cargas en el espacio que lo rodea.

  • ¿Qué representa la analogía con una pelota y el techo?

    Representa cómo se requiere trabajo para mover una carga en un campo eléctrico, similar a levantar una pelota bajo la gravedad.

  • ¿Cómo se define la diferencia de potencial?

    La diferencia de potencial, o voltaje, se define como el trabajo por unidad de carga necesario para mover una carga entre dos puntos.

  • ¿Qué sucede al mover una carga en un campo eléctrico?

    Al mover una carga en un campo eléctrico, se realiza trabajo que se almacena como energía potencial eléctrica.

  • ¿Qué ecuaciones se derivaron?

    Se derivaron ecuaciones relacionando trabajo, carga, distancia y campo eléctrico para entender el potencial eléctrico.

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    en este vídeo vamos a definir lo que es
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    el potencial eléctrico antes de
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    definirlo hay que explicar algunos
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    conceptos bien imaginemos que tenemos
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    dos placas
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    esta placa de aquí está cargada
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    positivamente
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    y esta placa de aquí
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    está cargada negativamente
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    entre ellas existe un campo eléctrico
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    que va de la placa positiva a la placa
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    negativa lo voy a poner por acá por acá
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    arriba sí pero estas líneas de flujo de
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    campo magnético perdón de campo
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    eléctrico existen de lo positivo al
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    negativo campo eléctrico bien ahora
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    supongamos que tenemos una carga
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    positiva si si tenemos una carga
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    positiva obviamente esa carga positiva
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    va a estar pegada a la placa negativa
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    porque recuerda que las cargas opuestas
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    se atraen ahora
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    si yo trato de agarrar esa carga digo
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    supongamos que yo puedo agarrarla
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    supongamos que yo agarro esa placa y la
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    trató de mover hacia la placa positiva
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    va a haber una fuerza que me va a poner
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    a que yo la mueva a la placa positiva sí
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    y en algún momento esa partícula tuvo
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    esa carga ya va a estar aquí y ahora en
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    digamos está en el punto aquí está el
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    punto a y la móvil al punto b si para
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    hacer esta analogía imaginemos que
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    tenemos una pelota aquí aquí está el
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    piso y aquí ahí pues digamos que aquí
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    está el techo
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    entonces si yo agarro esta pelota y la
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    trató de subir al techo pues digamos que
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    la tomo subo por las escaleras y
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    finalmente llegó al techo y aquí tengo
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    la pelota sí
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    ahora
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    esto es una analogía de cómo trabaja el
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    potencial eléctrico de la energía
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    potencial eléctrica y la energía
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    potencial gravitatoria el hecho de subir
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    esta pelota que está aquí abajo a
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    subirla acá arriba me requirió un
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    trabajo si me tuvo tuve que haber
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    vencido la fuerza de gravedad entonces
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    batallo batallo batallo subo subo subo y
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    hasta llegar a este punto
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    yo tengo una energía potencial si es lo
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    mismo que pasa aquí cuando hablamos de
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    la carga eléctrica yo estoy en este
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    punto en el punto a digamos que estoy
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    aquí entonces cuando tomo la carga y la
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    voy empujando hacia la izquierda
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    entonces estoy tratando de vencer la
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    fuerza eléctrica o en este caso sería la
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    fuerza de gravedad si hasta que llegó a
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    este punto y en ese punto digamos que
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    tengo la energía potencial en este caso
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    la energía potencial que es debido a su
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    posición es igual a cero y aquí digamos
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    que tenemos la máxima energía potencial
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    debido a su posición
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    entonces igual la energía potencial
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    eléctrica depende de la posición de la
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    carga en un campo eléctrico entonces
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    todo este trabajo que estoy realizando
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    de llevar la carga a la carga se va
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    almacenando en la carga se va
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    almacenando de manera de energía
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    potencial eléctrica entonces el trabajo
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    digamos que el trabajo de llevar a la
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    carga del punto a al punto b
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    es igual a la energía potencial de
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    llevar la carga del punto a al punto b
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    si ese trabajo que estoy realizando lo
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    está almacenando la carga de manera en
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    energía potencial eléctrica si
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    recordamos
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    el trabajo
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    lo voy a poner de ave el trabajo de
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    mover la partícula del punto a al punto
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    b recuerda que según las unidades del
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    trabajo eran igual a fuerza por
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    distancia qué distancia esta distancia
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    que está aquí
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    esta distancia
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    ok ahora
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    esta fuerza es la fuerza eléctrica
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    recuerda que yo tengo una fórmula que
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    dice campo eléctrico es igual a fuerza
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    sobre carga si yo despejo la fuerza de
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    aquí me queda igual la fuerza perdón me
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    queda igual al campo eléctrico
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    por carga
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    por distancia si bien aquí lo voy a
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    dejar un momento antes de nada antes que
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    nada vamos a recordar las medidas las
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    unidades del trabajo el trabajo las
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    unidades son fuerzas por distancia que
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    son newton por metro
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    newton por metro se le llama llull
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    o simplemente j sí newton por metro es
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    igual a julie ahora esta ecuación
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    voy a poner aquí esta ecuación de fuerza
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    por distancia o campo eléctrico por
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    carga por distancia le voy a llamar la
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    ecuación número uno
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    aquí le voy a poner número 1 ahora esto
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    que estamos haciendo no es potencial
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    eléctrico es energía potencial eléctrica
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    que es igual es una manera de la
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    analogía de decir que está en la energía
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    potencial pero gravitacional sí entonces
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    este es el trabajo que se realizó de
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    mover la carga del punto a al punto b y
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    ese trabajo es igual a energía potencial
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    eléctrica que es igual a la fuerza por
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    distancia y simplemente hice estas
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    ecuaciones estás igual acciones pero
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    bueno vamos a poner las ecuaciones más
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    no va a poner aquí el trabajo ave es
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    igual a la fuerza por distancia luego
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    pone más bonito la ecuación 2
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    trabajo del punto a al punto b es igual
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    a el campo eléctrico por carga por
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    distancia
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    ahora vamos a definir lo que es el
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    potencial eléctrico o lo que es la
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    diferencia de potencial a la diferencia
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    de potencial se le conoce como voltaje
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    voltaje voltaje igual a potencial
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    eléctrico
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    o potencial eléctrico o diferencia de
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    potencial cualquiera de esas dos
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    diferencia de potencial con cualquiera
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    de esas dos lo vamos a conocer ahora
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    vamos a definir las unidades del voltaje
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    pues son los volts entonces vamos a
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    definirlo y vamos a decir la diferencia
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    de voltaje de mover una carga del punto
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    a al punto b es igual al trabajo que se
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    realiza de mover esa carga del punto a
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    al punto b sobre
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    la carga o por unidad de medida que en
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    este caso sería coulón si entonces
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    recordemos que las unidades del trabajo
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    son jules entonces esto sería jules
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    sobre coulón ahora vamos a hacer un
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    ejemplo digamos que mi voltaje el
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    voltaje de mover un cierta carga del
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    punto a al punto b es igual a 10 hills
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    sobre colom ok entonces si yo tengo una
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    carga de un colon me va a tomar cuánto
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    trabajo 10 hills si yo tengo una carga
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    de 2 kilos me va a tomar cuánto pues 10
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    por 220 jules me va a tomar más trabajo
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    va a tomar más energía es una carga de 3
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    colom se me va a tomar 31 va a tomar más
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    trabajo más energía de mover la del
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    punto a al punto b si bien
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    vamos a borrar aquí esto de aquí por que
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    estas ecuaciones ya las tengo
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    acá del lado derecho
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    ahora
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    el voltaje del punto a
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    al punto de dijimos que era igual
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    el trabajo
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    del punto a al punto b entonces vamos a
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    sustituir a que es igual a esto es igual
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    a
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    por q por d simplemente estoy igualando
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    lo que es el trabajo que ya lo tenemos
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    acá por q por de el campo eléctrico por
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    carga por distancia entre la carga donde
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    si te das cuenta
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    digamos que esta es la ecuación número 3
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    este de aquí este de aquí la que tengo
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    aquí está la ecuación número 4 pero no
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    lo voy a escribir porque pues si tú te
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    das cuenta aquí podemos eliminar carga
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    con carga y finalmente la ecuación
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    número 4 nos queda el voltaje
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    entre los dos puntos a ive es igual al
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    campo eléctrico que existe por la
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    distancia y esas son las cuatro
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    ecuaciones que nosotros acabamos de
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    inferir 1 2 3 4 bien
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    espero te haya quedado claro este tema
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    es muy interesante sobre las energías
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    como el mover de una carga del punto a
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    sí que digamos que la energía potencial
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    eléctrica que tiene en este punto es
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    cero que es igual que la energía
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    potencial gravitacional que tiene este
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    punto de cero ayudarla subiendo subiendo
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    subiendo que depende de su posición en
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    el campo gravitacional va aumentando esa
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    energía potencial al ir acercando más
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    esta carga hacia el más cercano al campo
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    eléctrico generado por la placa positiva
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    va aumentando su energía potencial
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    positiva qué bueno que se realiza es
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    estar realizando un trabajo y esa se
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    está almacenando de manera de energía
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    potencial eléctrica si todo fue una
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    analogía para llegar a estas 4
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    formulitas recuerda que las unidades del
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    trabajo son jules las unidades del
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    voltaje son jules sobre colom
  • 00:10:43
    hicimos un ejemplo dijimos que ok una
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    carga de un colon me toma 10 hills
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    moverla de punto a al punto b una carga
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    de dos columnas me toma el dos
  • 00:10:53
    si este es el primer vídeo de teoría que
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    a temas porque en los siguientes vídeos
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    vamos a hacer problemitas en cuanto al
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    potencial eléctrico bye chicos
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