Secundaria Duda sobre la energía potencial en un circuito eléctrico.

[kratos1000]

Hace poco ando leyendo un poco de información acerca de la electricidad y me ha surgido una duda sobre la energía potencial eléctrica en un circuito eléctrico. Sabemos que al tener un batería genera un diferencia de potencial y las cargas en este caso electrones van del polo negativo al polo positivo. En el polo negativo las cargas tienes una energía potencial alta (que seria su máxima energía). Si tenemos un circuito simple con una batería y una resistencia los electrones tendrán que pasar por la resistencia provocando una caída de tensión. Los electrones al entrar a la resistencia tienen energía cinética y pierden algo de dicha energía provocando que la resistencia disipe esa energía en calor, pero ¿Qué pasa con la energía potencial? ¿Como se pierde? ya que cuando los electrones salen de la resistencia hay una caída de tensión que eso indica que se perdió energía potencial.

Saludos.

[Julián]

Re: Duda sobre la energía potencial en un circuito eléctrico.

La acumulación de carga en los polos de la batería implica una diferencia de potencial eléctrico cuyo gradiente es el campo eléctrico. Si se coloca un medio resistivo entre dichos terminales el gradiente del potencial acelerará los electrones de conducción los cuales impactarán con átomos y/o impuresas comunicandole la energía cinética anteriormente ganada en vibraciones de dichos átomos fíjos y por lo tanto en calor, luego nuevamente el gradiente de potencial los aceleran, impactan y se frenan, etc. Así que la energía potencial pasó a ser energía térmica. En caso de que no halla un medio resistivo, como un superconductor los electrones no impactarían con átomos fijos y siempre acelerarían. OJO, no es lo mismo energía potencial que diferencia de potencial, la energía hace referencia a todo lo que puede dar la batería y el potencial a lo que puede dar por cada unidad de carga.

Los electrones al entrar a la resistencia tienen energía cinética

Piensas a la resistencia como que está no tiene electrones libres y que los electrones salen de un polo de la batería y entra en el otro como una manguera sin agua que luego abrís la canilla. En realidad, todo el circuito tiene eléctrones libres y cuando lo cierras al circuito dicha diferencia de potencial se transmite desde un polo de la batería al otro a la velocidad de la luz (casi porque el medio es un poco diferente). En cambio los electrones tienen una velocidad relativamente baja.

ya que cuando los electrones salen de la resistencia hay una caída de tensión

Esa caida de tensión, que es la misma que la tensión aplicada (hablando de la resistencia como la carga total resistiva conectada al circuito) no es más que la potencia que disipa en calor por tanta corriente que circula. Si disipa 1 vatio una corriente de 1 ampere entonces hubo una caida de 1 volt y por lo tanto la fuente produce una diferencia de potencial de 1 volt.