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01/03/2010 #1


duda sobre def. de voltaje
Espero que me aclaren esta duda.

Entiendo muy bien la definicion de voltaje (en este caso 1 volt) es la diferencia de potencial cuando existe la circulacion de cargas de un ampere (un columb, es decir, 6,25x10^18 cargas que fluyen en 1 segundo) con una resistencia de 1 ohm, es decir, por la resistencia.

pero no entiendo la definicion de un joule sobre un coulomb ( 1J/1C) ¿a q se refiere esa ecuacion? ¿que para que haya la diferencia de potencial o la circulacion de cargas de 1 coulomb hay q realizar un trabajo de un joule? Pero joule no es una definicion "mecanica"?? Entonces para que halla la diferencia de potencial de un coulomb o la circulacion de esa carga (no se cual de las dos) hay q realizar una fuerza sobre un objeto (no se que objeto!) y desplazarlo un metro??

saludos
02/03/2010 #2

Avatar de capitanp

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
que objeto.... los electrones "mijo" y mover electrones es un trabajo pesasdo

02/03/2010 #3

Avatar de Franco_80

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Para entender estas definiciones tenés que entender primero los conceptos de la mecánica(potencia, trabajo, fuerza,leyes de Newton, etc) el Joule es un "Trabajo". El volt se definió como Trabajo sobre "q". Existe toda una teoría de por qué es así.
Es muy frecuente escuchar a los alumnos de la facultad o del colegio enojarse con con la física y matemática que se ve en los primeros años, porque parece que nada tiene que ver con la electrónica, pero es la base fundamental para entender todos los demás conceptos.
Saludos.
02/03/2010 #4

Avatar de Eduardo

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
julian403 dijo: Ver Mensaje
...pero no entiendo la definicion de un joule sobre un coulomb ( 1J/1C) ¿a q se refiere esa ecuacion? ¿que para que haya la diferencia de potencial o la circulacion de cargas de 1 coulomb hay q realizar un trabajo de un joule?
Si.

Pero joule no es una definicion "mecanica"?
Joule es unidad de energia. Otra cosa son los ejemplos que se dan de Trabajo y Energia.

? Entonces para que halla la diferencia de potencial de un coulomb o la circulacion de esa carga (no se cual de las dos) hay q realizar una fuerza sobre un objeto (no se que objeto!) y desplazarlo un metro??
Ahi se usan ejemplos de conversion de trabajo mecanico en energia electrica.
- Si agarras un generador de CC ideal (sin perdidas), le pones una resistencia cualquiera a la salida y haces girar el eje hasta haber gastado 1 Joule --> por la resistencia habra pasado 1 C y se habra disipado 1 J
02/03/2010 #5

Avatar de sammaael

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
mmm mira o mejor es que leas un libro de electromagnetismo uno muy sencillo puede ser fisica para ciencias e ingenieria de paul tipler es bastante facil de entender todos estos conceptos si quieres profundizar mas mejor aun
02/03/2010 #6


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
lei que si tengo dos esferas con cargas opuestas (electroestatica), cada una de 1 coulomb y las separo con un trabajo de 1 joule, entonces abrá una diferencia de potencial de 1 volt.

ese ejemplo anterior,si es cierto, es facil entender el concepto porque interviene mucho la mecánica.
pero en un circuito, donde tenemos una fuente unida en un conductor, ahi esa definicion no seria factible? Debe aber un generados mecanico exclusivamente? ¿y en el caso de una fuente?
02/03/2010 #7

Avatar de sammaael

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
recuerda que un electron es una carga y un volt es el trabajo que debe realizar una carga para moverla de un lugar a otro, recuerda que las cargas son atraidas o repelidas por los campos magneticos en este caso los electrones son movidos debido a la diferencia de potencial en dos puntos de un circuito .... quizas tu duda va por encontrar la diferencia entre diferencia de potencial y volt donde este ultimo es solo la unidad de medida ojo ojala te sirva esto la verdad es un tema muy complejo donde muchos tecnicos e ingenieros probablemente no podrian dar una respuesta satisfactoria adios
04/03/2010 #8


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Entiendo que si una carga de 1 C se encuentra en una diferencia de potencial de 1 V, entonces esta realiza un trabajo de 1 J (potencialmente)

¿Pero esto quiere decir que la carga de 1 C experimentará una aceleración de 1 m/s^2 y se desplazará un metro
??

Por que es evidente que la carga experimentará una aceleracion al actuar sobre ella una fuerza y se desplazará. Pero el joule es la medida de una fuerza de 1N, es decir 1kg que experimenta una aceleración de 1 m/s^2 y se desplaza 1m. pero ¿estas medidas son validas para la carga? ¿ o es una forma de describir que la carga realiza un trabajo?
04/03/2010 #9
Excluido


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
un joule/coulomb, singifica que cada coulomb de electrones esta entregando o absorbiendo un joule de energía al realizar el trabajo.

P.D. independientemente del voltaje, los electrones realizan trabajo, y los electrones no experimentan aceleracion ya que su velocidad es constante.
P.D. Si quieres saber que voltaje se encuentra, necesitas saber en cuanto tiempo se realizo ese trabajo.
04/03/2010 #10

Avatar de Eduardo

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
julian403 dijo: Ver Mensaje
Entiendo que si una carga de 1 C se encuentra en una diferencia de potencial de 1 V, entonces esta realiza un trabajo de 1 J
Si la carga de 1C estaba a potencial 0 y se la movio hasta que alcanzo 1V --> el trabajo realizado fue de 1J .

¿Pero esto quiere decir que la carga de 1 C experimentará una aceleración de 1 m/s^2 y se desplazará un metro ??
Si esa carga de 1C esta en un cuerpo de masa 1Kg --> experimentara una aceleracion de 1m/s^2 y al cabo de 1m habras entregado 1J .

... Pero el joule es la medida de una fuerza de 1N,
Negativo. Joule es unidad de energia.

...pero ¿estas medidas son validas para la carga? ¿ o es una forma de describir que la carga realiza un trabajo?
El Joule es una unidad "grande" para las particulas cargadas "clasicas" como los electrones y los protones.
En esa area se utiliza el eV (electron-Volt), que es igual a 1.602 10^-19 Joules.
Porque se usa esa unidad numericamente "extraña" --> Porque es la energia que gana un electron cuando se lo acelera a traves de un potencial de 1V.

Ejercicio clasico de electromagnetismo: Calcular la velocidad con que impactan los electrones contra el fosforo de tu monitor (para los que tienen TRC )
Calcular con y sin correccion relativista.
Datos:
Carga del electron: 1.602 10^-19 C
Masa del electron: 9.1 10^-31 kg
Tension de aceleracion: Tomemos 25kV


Antiworldx:
Los electrones se mueven a velocidad constante en los materiales conductores, y no es que los afecte diferente el campo electrico sino que debido a los choques contra los atomos terminan moviendose estadisticamente a velocidad constante.
04/03/2010 #11
Excluido


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Eduardo dijo: Ver Mensaje

Antiworldx:
Los electrones se mueven a velocidad constante en los materiales conductores, y no es que los afecte diferente el campo electrico sino que debido a los choques contra los atomos terminan moviendose estadisticamente a velocidad constante.
Cierto, gracias por complementar.
05/03/2010 #12


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
fue muy esclarecedora tu respues Eduarda, en si la de todas. pero que quieres decir cuando dices que
Si esa carga de 1C esta en un cuerpo de masa 1Kg --> experimentara una aceleracion de 1m/s^2 y al cabo de 1m habras entregado 1J .
no entiendo como sería la experimentacion. tengo entendido que si separas dos masas que tienen cargas opuestas de 1 coulomb a un metro entre ambas experimentarán una fuerza de 9000000000 newton, por lo tanto no realizarán un joule.

pero ya entendi por ejemplo tenemos una polea que de un lado tenemos un cuerpo de masa m y del otro extremo del hilo un genereador, si soltamos la masa (por ejemplo de 1 kg) dejandose caer por la aceleracion de la gravedad, entonces realizará un trabajo de 9.8 joule, entonces el generador producirá 9.8 volt


y un ev=(m.(v^2))/2 siendo m la masa del electron y v la velocidad, no?
06/03/2010 #13

Avatar de Eduardo

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
julian403 dijo: Ver Mensaje
fue muy esclarecedora tu respues Eduarda, en si la de todas.
Por favor... Usa la 'o'.

tengo entendido que si separas dos masas que tienen cargas opuestas de 1 coulomb a un metro entre ambas experimentarán una fuerza de 9000000000 newton, por lo tanto no realizarán un joule.
Entregaran 1J cuando (desde donde estan) se hayan acercado una distancia tal F*d = 1J
Donde F es la fuerza de atraccion que experimentan (supongamosla constante, porque no lo es) y d la distancia que se han movido, no la que las separa.

pero ya entendi por ejemplo tenemos una polea que de un lado tenemos un cuerpo de masa m y del otro extremo del hilo un genereador, si soltamos la masa (por ejemplo de 1 kg) dejandose caer por la aceleracion de la gravedad, entonces realizará un trabajo de 9.8 joule, entonces el generador producirá 9.8 volt
Entendiste para el orto. El generador lo maximo que podra entregar son 9.8 Joule. El voltaje dependera del tipo de generador y "solo" (sin saber la corriente) no significa nada.

y un ev=(m.(v^2))/2 siendo m la masa del electron y v la velocidad, no?
Eso es la energia cinetica de un electron a velocidad v (no relativista). Tal como la escribiste, si m:[kg] y v:[m/s] te da en Joules.

Si queres esa energia en electron-Volts , calorias o kiloWatt-hora tenes que usar la constante de conversion apropiada.
Para que sean eV --> eV = (1/2*m*v^2)/(1.602*10^-19)
06/03/2010 #14

Avatar de jor1703

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Hola amigo Julian403 tratare de explicarte de una forma sencilla la relación que existe entre un joule de energía y un coulomb de carga. Podemos comenzar diciendo que existe una correspondencia (analogia) entre la energía potencial Eléctrica y la energía potencial gravitacional. En la primera se debe realizar un trabajo al mover una carga, la cual esta dentro de un campo electrico, por medio de una fuerza electrostatica; mientras que para la segunda el trabajo se realiza sobre un objeto que esta inmerso en un campo gravitorio y que se mueve desde un punto A a otro punto B.

En ambas definiciones La energía potencial se define matemáticamente así: Ub - Ua=-FL donde F es la fuerza y L la distacia entre los puntos a y b, si reemplazamos la fuerza F por la fuerza electrostatica tenemos: Ub - Ua =-qEL donde q es la carga E el campo y L la distacia entre los puntos A y B. En fisica eléctrica a el producto EL se le conoce como potencial electrico Vp (Ecuaciones de Maxwell). por que es el campo eléctrico el que ejerce una fuerza neta sobre la carga de prueba para que se produzca un corriente eléctrica

De acuerdo a lo anterior podemos decir que el potencial eléctrico U o mejor dicho la diferencia de potencial Ub - Ua es igual la carga q por el potencial electrico Vp asi : U = Ub - Ua =q∗Vp donde U es en Joules Unidad de energia y q es en Coulomb Unidad de carga

Vp=(U/q) [Joules/Coulomb]=[Volt].
así pues, esto afirma que cuando cualquier carga q se mueva entre dos puntos cuya diferencia de potencial sea ▲V, el sistema experimentará un cambio de energia potencial ▲U.

cabe aclarar que la definición que diste de voltaje al comienzo del post, es una definición desde el punto de vista de circuitos eléctricos (véase ley de Ohm). y por eso tu confusión. espero haberte aclarado todo. te recomiendo que leas libros de Física Eléctrica, los cuales poseen toda la teoría que dio inicio a la hermosa Electrónica
06/03/2010 #15


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Perdón Eduardo fue un error de tipeo, de colgado en si

y gracias jor1703 por aclararme esta duda, en si a todos los que aportaron pero jor1703 me isiste entender esto que me costo tanto jeje
18/03/2010 #16


Respuesta: duda sobre def. de voltaje
En ese caso las unidades de esta ecuacion ( W=q*E*l ) W es en julios [J], q en coulomb [C], E en newton sobre coulomb [N/C] y l esta en metros??
19/03/2010 #17

Avatar de jor1703

Respuesta: duda sobre def. de voltaje
Si, es asi. lo cual nos arroja que las unidades del trabajo W es en Nm (Newton por metro) que es igual a Joules (J).

Tambien debes recordar que existe una relacion entre trabajo y energia, la cual se llama teorema del tabajo y la energia...
Respuesta
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