¿Qué es la energía eléctrica? – Definición y ejemplos

¿Qué es la energía eléctrica?

La energía es la capacidad de realizar un trabajo, donde se realiza el trabajo cuando una fuerza mueve un objeto. Necesitamos y usamos energía todos los días, y la energía está disponible en todas las formas diferentes. La energía eléctrica es energía que se almacena en partículas cargadas dentro de un campo eléctrico. Los campos eléctricos son simplemente áreas que rodean una partícula cargada. En otras palabras, las partículas cargadas crean campos eléctricos que ejercen fuerza sobre otras partículas cargadas dentro del campo. El campo eléctrico aplica la fuerza a la partícula cargada, haciendo que se mueva, en otras palabras, que haga un trabajo.

¿Qué son los campos eléctricos?

Bueno, ¿qué son estos campos eléctricos? Para comprender mejor la energía eléctrica, exploremos los campos eléctricos con un poco más de detalle. Los campos eléctricos son como campos gravitacionales en el sentido de que ambos campos son áreas que rodean un objeto que están influenciadas por el objeto. Un campo gravitacional rodea la tierra, proporcionando una fuerza que nos empuja hacia abajo.

Asimismo, los campos eléctricos rodean las fuentes cargadas y ejercen una fuerza sobre otras partículas cargadas que se encuentran dentro del campo. ¿Has escuchado alguna vez la expresión “los opuestos se atraen”? Esto ciertamente se aplica a los campos eléctricos. La siguiente imagen muestra campos eléctricos que rodean fuentes tanto positivas como negativas. Las flechas que ve ilustran la dirección en la que se movería una carga de prueba positiva si se colocara dentro del campo.

Los campos eléctricos apuntan en la dirección en que las partículas positivas se moverían dentro de ellos.

Los objetos positivos crean campos eléctricos que repelen otros objetos positivos; por lo tanto, las flechas apuntan en dirección opuesta a la fuente positiva. Las fuentes negativas crean campos eléctricos que atraen objetos positivos; por lo tanto, las flechas que ve están dirigidas hacia la fuente negativa. Es muy importante recordar que la dirección del campo eléctrico siempre apunta en la dirección en la que una partícula positiva se movería dentro de ese campo.

La energía eléctrica es energía potencial

La energía eléctrica es energía potencial , que es energía almacenada en un objeto debido a la posición del objeto. Bueno, en términos de energía eléctrica, el objeto es la partícula cargada y la posición es la ubicación de esa partícula cargada dentro del campo eléctrico. La partícula cargada tendrá el potencial de moverse, o trabajar, debido a la fuerza del campo eléctrico.

Esto es muy parecido a la energía potencial que tendría si montara su bicicleta hasta la cima de la colina. Las contracciones musculares en los músculos de las piernas proporcionan la energía para mover la bicicleta a la cima de la colina. Cuanto más alto suba por la colina, más energía potencial contendrá la bicicleta. En la cima de la colina, la gravedad proporciona una fuerza que movería la bicicleta cuesta abajo.

Mover cargas de campo eléctrico en contra de su dirección natural agrega energía potencial a un objeto.

De manera similar, mover una carga en un campo eléctrico en contra de su dirección natural de movimiento requiere esfuerzo. Por ejemplo, se necesita una fuerza externa para alejar una carga de prueba positiva de una fuente negativa. El esfuerzo del trabajo por una fuerza externa a su vez agregaría energía potencial al objeto, al igual que trabajar duro para montar su bicicleta cuesta arriba. Si se elimina la fuerza que mantiene la carga en su lugar, la partícula cargada se moverá dentro del campo.

Ahora, no se requiere esfuerzo para mover un objeto desde su ubicación de alta energía potencial a una ubicación de menor energía potencial. Al igual que no necesita energía para bajar una colina, la carga positiva no necesita energía para moverse hacia la fuente negativa. Ambos son procesos naturales. Más bien, la energía potencial almacenada debido a la posición de la partícula cargada se transforma en energía cinética , que es energía de movimiento.

Aplicaciones de la energía eléctrica

Ahora que entendemos que la energía eléctrica es la capacidad de una partícula cargada para moverse en un campo eléctrico, analicemos el significado de la energía eléctrica. La energía eléctrica se puede utilizar para mover partículas cargadas a través de un cable desde una planta de energía hasta nuestros hogares y negocios. El movimiento de una partícula cargada a través de un cable se llama corriente , o más comúnmente, electricidad . La electricidad se utiliza para hacer funcionar varios electrodomésticos en nuestros hogares.

Por ejemplo, las radios convierten la energía eléctrica en energía sonora para que podamos escuchar música. Las tostadoras convierten la energía eléctrica en energía térmica para que podamos hacer tostadas. Las bombillas convierten la energía eléctrica en energía luminosa para que podamos ver lo que estamos haciendo en la oscuridad. ¿Qué tan lindo es eso? ¡Eso es bastante bueno!

Los terminales de la batería crean potencial eléctrico medido en voltios.

Una batería es otro buen ejemplo de cómo se utiliza la energía eléctrica para realizar un trabajo. Las baterías tienen terminales positivos y negativos que crean potencial eléctrico , es decir, la capacidad de mover una carga. Este potencial eléctrico es otra forma de ver la energía eléctrica y comúnmente se mide en voltios . Cuanto mayor sea el voltaje, mayor será el potencial para trabajar o mover una carga. Si los terminales están conectados por un cable, la corriente o la electricidad se mueve a través del cable. La electricidad puede hacer un trabajo como encender una bombilla.

Resumen de la lección

En resumen, la energía es la capacidad de realizar un trabajo. La energía eléctrica es energía almacenada en una partícula cargada dentro de un campo eléctrico. Los campos eléctricos son áreas que rodean una partícula cargada que ejerce una fuerza sobre otra partícula cargada dentro del campo. La energía eléctrica es un tipo de energía potencial o energía almacenada en un objeto debido a la posición del objeto. En el caso de la energía eléctrica, el objeto es la partícula cargada y la posición está dentro del campo eléctrico.

Otra forma de ver la energía eléctrica es el potencial eléctrico , que se mide en voltios. La energía eléctrica se utiliza para mover cargas a través de cables para crear corriente o electricidad . La electricidad se utiliza para trabajar en nuestros hogares y negocios.

Los resultados del aprendizaje

Al final de esta lección, podrá:

• Definir energía, trabajo, energía eléctrica y campos eléctricos y describir cómo se relacionan.
• Explica cómo se mueven los objetos a través de campos eléctricos.
• Discutir por qué la energía eléctrica es energía potencial.
• Resumir las aplicaciones diarias de la corriente o la electricidad.