POTENCIAL ELECTRICO Y ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA

LUIS EDUARDO DIAZ

PRESENTADO AL PROFESORBERNARDO NUÑEZ

CORPORACION UNIVERSITARIA DE LA COSTA C.U.C.FACULTAD DE INGENIERIA

BARRANQUILLA 2011

1. Cual es la energia potencial de un electron que esta cerca de un proton?

2. Cual es la energia potencial electroestatica por unidad de carga en puntos fuera y dentro de una esfera conductora cargada?

Fuera de la esfera el potencial es igual que el de una carga puntual,

V= (r ≥ R)

Dentro del conductor, el potencial es igual en todas partes, por lo que tiene el mismo valor que en la superficie de la esfera, donde r = R.

V= (r ≤ R)

El campo elcetrico para la esfera baja en forma discontinua hasta cero, dentro de la esfera, pero el potencial electroestatico es continuo y permanece constante dentro de la esfera.

3. Como permite el conocimiento de la energia potencial electroestatica calcular el campo electrico?

4. Cual es el trabajo total necesario para acumular la carga en una esfera conductora?

Aplicaciones de la Electroestatica

La aplicacion practica de la electroestatica esta representada por aparatos como pararayos y precipitadores electrostaticos y por procesos como la xerografia y la pintura de automoviles.Los aparatos cientificos incluyen los generadores electrostaticos, el microscopio de iones de campo y los motores a chorro ionicos.

Generador Van GraaffEl Generador de Van de Graaff es una máquina electrostática empleada en física nuclear para producir tensiones muy elevadas. El generador fue desarrollado en 1931 por el físico estadounidense Robert Jemison Van de Graaff. Consiste en un terminal de alta tensión formado por una esfera metálica hueca montada en la parte superior de una columna aislante. Una correa continua de material dieléctrico, como algodón impregnado de caucho, se mueve desde una polea situada en la base de la columna hasta otra situada en el interior de ésta. Mediante una tensión eléctrica de unos 50.000 voltios se emiten electrones desde un peine metálico de púas afiladas, paralelo a la correa móvil. La correa transporta las cargas hasta el interior de ésta, donde son retiradas por otros peines y llevadas a la superficie de la esfera. A medida que la correa va recogiendo cargas y las transporta hasta la esfera, se crea una diferencia de potencial de hasta 5 millones de voltios. El generador Van de Graaff se usa para acelerar un haz de electrones, protones o iones destinado a bombardear núcleos atómicos. 

Precipitador electrostático 

El precipitador electrostático es un dispositivo utilizado para  la descontaminación del aire que utiliza las fuerzas eléctricas para la remonición de la fracción sólida de un efluente, dirigiéndo las particulas hacia las placas del colector. Las partículas se cargan mediante el choque con iones gaseosos creados por la ionización del aire creado entre los electrodos, tras la carga las partículas siguen las líneas de campo producidas por el alto voltaje hasta la superficie del electrodo colector. Las partículas deben ser eliminadas de las placas y recolectadas en una tolva, evitando que se reencaucen en la corriente gaseosa.

Xerografia e impresoras laser

Xerografía es una tecnología de fotocopiado que utiliza carga ligera y eléctrico para copiar imágenes en otra hoja de papel. Cuando fue inventado en 1937, el proceso, entonces conocido como electrofotografía, tuvo mucha atención manual para operar y genera muy poco interés.Hoy, sin embargo, xerografía es fácil de usar y se encuentra en impresoras, máquinas de fax y las fotocopiadoras que pueden encontrarse en casi cualquier Oficina.Fotocopiadoras modernas están automatizados para que el usuario simplemente tiene que insertar la imagen que quiere copiado, cierre la tapa, pulse “Inicio” y espere una copia a realizarse. Sin embargo, en su interior, es un complejo proceso que tiene lugar. La mayoría de máquinas de xerografía tiene una placa, la banda o el tambor cilíndrico que está recubierto con un material photoconductive como amorfo de selenio.Fotoconductores son sustancias que más eléctricamente cargarse cuando se expone a la luz. Un mecanismo en la fotocopiadora llamado a la Dependencia de la corona de forma uniforme aplica una carga positiva o negativa al tambor.Un rayo de luz es, a continuación, brilló en la imagen que se está copiando.La imagen refleja la luz en el tambor, la proyección de luz más de las partes más blanca de la imagen y sin luz a través de las partes más oscuras. Esto crea una imagen inversa en el tambor, con las partes más blanca compuestas de partículas excitados debido a la exposición a la luz y las partes más oscuras compuesto por menos partículas entusiasmados. Esto se llama una imagen latente.Una mezcla de tóner y compañía, a continuación, se aplica a la batería.Las partículas de la compañía tienen una carga opuesta a las partículas excitadas, o la luz expuestos el área, en la imagen latente. El tóner, un polvo que proporciona el color en la máquina de xerografía, se pega a las partículas de la compañía, donde sería las partes oscuras de la imagen original. Un documento, a continuación, se coloca entre el tambor y una placa cargada una corona de transferencia de llamada. Mediante un rodillo de calor y la atracción eléctrica de la corona de la transferencia, el tóner se despegó el tambor y presiona en el documento, crear la imagen fotocopiada.Xerografía fue inventado por Chester Carlson, un abogado de patentes que vive con su familia en Queens, Nueva York. Él y su asistente, Otto Kornei, desarrollaron la máquina xerografía en primer lugar, rudimentaria aplicando manualmente la carga electrostática, la luz, el polvo y la presión necesaria para hacer una fotocopia. Cuando finalmente lograron, sin embargo, tomó a Carlson otros diez años para ganar interés corporativo. En 1944, Carlson ganó un acuerdo con Haloid, ahora conocido como Xerox, que fue capaz de convertir xerografía en productos útiles y comerciales. El producto se reunió con éxito salvaje, después de que fue lanzado en la forma de una fotocopiadora de oficina automatizado en 1959.En la actualidad, muchas otras empresas y productos utilizan xerografía.La tecnología es usada en tanto láser y LED impresoras, así como máquinas de fax, más conocidas como máquinas de fax.El producto puede tener una banda o la placa en lugar de un tambor y a menudo utiliza fotoconductores orgánicos (OPCs) en lugar del selenio amorfo originalmente usado por Xerox.Dependiendo de la edad y hacer de la máquina, sólo puede ser útil para la escritura impresa blanco y negro y las imágenes más sencillas.Máquinas nuevas, sin embargo, pueden crear imágenes complejas de alta calidad, en blanco y negro o en color.