Energía potencial eléctrica:

La energía potencial es una forma de energía que poseen los objetos en virtud de su posición en relación a su entorno .por ejemplo: un libro que se encuentra en una repisa más alta de un estante de la biblioteca tiene más energía potencial que otro que se encuentra más abajo, cerca del suelo. Este es un caso de energía potencia gravitacional, pero hay otros tipos de energía potencial, entre los cuales se encuentra la potencial eléctrica.

Por lo tanto la energía potencial eléctrica se define como la energía potencial que posee una carga eléctrica cuando se encuentra dentro de un campo eléctrico

La formula de la energía potencial es:

                                               

                                               

Cuando un partícula se mueve dentro de un campo eléctrico, el trabajo que sobre ella se realiza es W=F x r donde W es el trabajo en Joule es la fuerza eléctrica en Newton y  r es el desplazamiento de la carga.La fuerza F se puede calcular por la fórmula del campo eléctrico.

Leyes de Lenz y Faraday.

Ley de Lenz 

La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. 

En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético. 

Formulación

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.  

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

donde:

 = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

 = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

 = Superficie definida por el conductor.

 = Ángulo que forman el vector S perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo.

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:

Donde ℰ es el voltaje inducido, dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ y N el número de espiras del conductor. La dirección del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.

Ley de Faraday

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en uncircuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

donde:

 es el campo eléctrico,

 es el elemento infinitesimal del contorno C,

 es la densidad de campo magnético y

 es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de \vec{dA} están dadas por la regla de la mano derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

NOTA: No debe confundirse con las leyes homónimas de Faraday sobre la electrólisis o leyes de Faraday de la electrólisis.

¿QUE SON LOS AGUJEROS NEGROS?

Se forman cuando una estrella acaba su combustible (hidrógeno) y se queda sin luz. Esta se contrae formando una pequeña esfera con una gran masa, es decir un cuerpo de una densidad increíble (densidad=Masa/Volumen, masa enorme y pequeño volumen).

Esta densidad tan grande del agujero negro hace que todo lo que entra en su campo de gravedad quede atrapado por el agujero negro y es tan grande la fuerza de atracción que incluso es capaz de atrapar la luz y estrellas cercanas a él, engulléndolas totalmente. Se llaman negros por que lógicamente no se ven, ya que son producto de una estrella que se apagó.

Se cree que casi todas las galaxias contienen agujeros negros en su centro, millones y miles de millones más masivos que nuestro sol.

LA LUNA NUESTRO SATÉLITE

La Luna es el único satélite natural de la Tierra. Con un diámetro ecuatorial de 3474 km es el quinto satélite más grande del Sistema Solar, mientras que en cuanto al tamaño proporcional respecto de su planeta es el satélite más grande: un cuarto del diámetro de la Tierra y 1/81 de su masa.

El hemisferio visible está marcado con oscuros mares de origen volcánico entre las brillantes montañas antiguas y los destacados astroblemas.

La influencia gravitatoria de la Luna produce las mareas y el aumento de la duración del día. La distancia orbital de la Luna, cerca de treinta veces el diámetro de la Tierra, hace que se vea en el cielo con el mismo tamaño que el Sol y permite que la Luna cubra exactamente al Sol en los eclipses solares totales.

Los cuerpos cargados eléctricamente pueden experimentar entre si cierta atracción o repulsión de acuerdo a la distancia entre ellos, el tipo y cantidad de carga eléctrica que posee.

Fuerza entre cargas eléctricas

El físico Charles Coulomb utilizo una balanza de fusión para estudiar las fuerzas con las que se atraían o repelían los cuerpos cargados. a todo esto el llego a muchas conclusiones de dicho experimento las cuales son:

• Las fuerzas eléctricas aparecen sobre cada una de las dos cargas que interactúan, y son de igual magnitud y línea de acción, pero de sentido opuesto.
• Las fuerzas eléctricas dependen de los valores de las cargas. Cuanto mayor sean los valores, mayor será la fuerza con la que se atraen o repelen.

• Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas: cuanto mayor sea esa distancia, menor será la fuerza entre ellas.

• Las fuerzas eléctricas dependen del medio en el que están situadas las cargas. No es igual la fuerza entre dos cargas cuando están en el vacío que cuando están en el aceite o en el agua.

Una carga de un Coulomb equivale a 6.25 X 10¹⁸ veces la carga electrón.

La carga constante es de 9 X 10⁹ N

A todo esto la ley de Coulomb se define así:

Las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales, q₁ y q₂ es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separa.

Matemáticamente la ley de Coulomb se expresa así:

La K es la constante electrostática, se expresa en Nm²/C² y su valor depende del medio material en el cual se encuentran las cargas. En el vacío la constante electrostática tiene un valor de 9 X 10⁹ Nm²/C^2.

Esta gran magnitud de la constante electrostática indica que las fuerzas eléctricas son intensas.

Presión atmosférica

La presión atmosférica es la fuerza por unidad de área que ejerce el aire sobre la superficie terrestre.

La presión atmosférica en un punto que coincide numéricamente con el peso de una columna estática de aire de sección recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el límite superior de la atmósfera. Como la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variación de la densidad del aire en función de la altitud o de la presión. Por ello, no resulta fácil hacer un cálculo exacto de la presión atmosférica sobre un lugar de la superficie terrestre. Además tanto la temperatura como la presión del aire están variando continuamente, en una escala temporal como espacial, dificultando el cálculo. Se puede obtener una medida de la presión atmosférica en un lugar determinado pero de ella no se pueden sacar muchas conclusiones; sin embargo, la variación de dicha presión a lo largo del tiempo, permite obtener una información útil que, unida a otros datos meteorológicos (temperatura atmosférica, humedad y vientos) puede dar una imagen bastante acertada del tiempo atmosférico en dicho lugar e incluso un pronóstico a corto plazo del mismo.
La presión atmosférica puede variar dependiendo en que punto de la tierra nos encontremos ubicados, como por ejemplo en una playa hay muchisimas mas presión que en la parte mas alta de una montaña.