¿Cómo se calcula la diferencia de potencial?


Mejor respuesta

Para todas las conversaciones sobre voltaje, potencial, etc., algo parece estar mal. Gracias a mi libro de texto de física de undécimo grado, sé cuál es el potencial. ¿Qué es el potencial? – “El Potencial Eléctrico se define como el trabajo requerido para mover una carga eléctrica por unidad de distancia en el espacio libre”. ¿Qué significa esto?

Imagine un cargo en el espacio libre, ocupándose de sus propios asuntos. Ahora, por alguna razón, tienes que moverlo. Quemas algunas calorías y lo mueves. Las calorías que quemaste por una carga son potenciales y esa es exactamente la unidad de potencial eléctrico, Joules por Coulomb AKA Voltaje.

Ahora considera en lugar de una unidad, tienes que mover la carga a varias unidades desde un punto de referencia, la diferencia entre se llama diferencia de potencial, también conocida como potencial.

Entonces, cuando decimos que tenemos 240 voltios, eso significa que la partícula cargada tiene suficientes calorías para ir 240 unidades en el espacio o gastarla de la forma que considere conveniente.

A menudo, esa energía se gasta en alimentar nuestro mundo, y la partícula cargada pierde su potencial solo para ser cargada por una central eléctrica lejana, quemando carbón, gas , Petróleo, combustible nuclear o usando energía eólica, agua o solar, para proporcionar las calorías necesarias para mantener una diferencia de potencial de 240 V / 277 V / 120 V / 127 V entre sus receptáculos.

Además, la tasa del flujo de carga se denomina corriente AKA Amps o Amperes. El vataje de su electrodoméstico decidirá cuántas partículas de 240 voltios se necesitarán para funcionar por unidad de tiempo, es decir, corriente.

Permítame darle una analogía. Suponga que tiene que transportar 2400 personas y tiene un avión con 240 asientos (Voltios), necesitará 10 (Amperios) de esos. Ahora, en lugar de eso, aumentemos el «potencial» de carga del buque y tomemos un barco enorme que puede transportar 1200 personas a la vez, solo necesitará 2 (amperios) de esos ahora. Y es por eso que aumentamos el voltaje antes de que llegue a su hogar.

Gracias a los transformadores.

Respuesta

Si solo le dan una carga puntual, puede usar la fórmula normal para el potencial eléctrico de una carga puntual, pero si le dan un campo eléctrico, el enfoque es diferente.

Podemos derivar una ecuación que relacione el potencial eléctrico con el campo eléctrico. Trabajo = – △ U donde U es la energía potencial de una carga Fd (\ cos \ Theta) = – △ Vq dado que la fuerza no es constante, debemos integrar para encontrar el trabajo, el lado izquierdo de la ecuación se convierte en ∫ F ( x ) dx dado que estamos tratando con una fuerza asociada con una carga, reescribimos la integral como ∫ E ( r ) qdr donde el campo eléctrico es una función de r y r es la distancia radial desde el centro ∫ E ( r ) qdr = – △ Vq ahora podemos sacar la q que luego se reduce con la q en el otro lado de la ecuación, por lo que nos queda ∫ E ( r ) dr = – △ V esta ecuación nos dice que la integral del campo eléctrico entre 2 puntos que son sus límites de integración es igual a el cambio negativo en el potencial entre esos 2 puntos se obtiene otra forma de esta ecuación tomando la derivada de la última ecuación E ( r ) = – dV / dr esta ecuación dice nosotros que la derivada negativa del potencial con respecto a r es igual al campo eléctrico.

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