02 Diferencia de potencial
Summary
TLDREn este video se explica el concepto de diferencia de potencial eléctrico a través de una analogía con un sistema hidráulico. Se compara una batería con dos vasos comunicados por un tubo, donde uno tiene más líquido que el otro. Al abrir la llave, el líquido fluye hasta igualar los niveles, similar a cómo las cargas eléctricas se equilibran en una batería. Se habla del flujo de electrones y el sentido convencional de la corriente, destacando que los electrones van de negativo a positivo. Finalmente, se menciona cómo se carga una batería aplicando una fuerza externa.
Takeaways
- 🔋 El concepto de diferencia de potencial se puede entender mediante una analogía con un sistema hidráulico.
- 🧪 En el video se utilizan dos vasos de vidrio comunicados por un tubo para explicar el concepto de diferencia de potencial.
- 🔌 Una pila de 1,5 voltios tiene más cargas negativas en un terminal que en otro, generando una diferencia de potencial.
- 💧 La analogía de los vasos muestra que el líquido se desplaza hasta que ambos vasos están al mismo nivel, como ocurre con la diferencia de potencial.
- 🔑 Al abrir la llave entre los vasos, el líquido se mueve hasta que se equilibran, como las cargas eléctricas en una batería.
- ⚡ Cuando una batería está descargada, no hay movimiento de cargas porque ya no existe una diferencia de potencial.
- 📉 Los electrones se mueven del polo negativo al positivo hasta que la batería se descarga completamente.
- 📈 La corriente eléctrica se representa convencionalmente de positivo a negativo, aunque en realidad los electrones se mueven en dirección opuesta.
- 🔄 Para cargar una batería, se aplica una corriente externa que restaura la diferencia de potencial entre los polos.
- 💡 La explicación simplifica los conceptos para ayudar a comprender el principio básico de la diferencia de potencial y la carga de una batería.
Q & A
¿Qué es la diferencia de potencial en términos sencillos?
-La diferencia de potencial es la cantidad de energía que impulsa las cargas eléctricas de un punto a otro. Se puede entender como la diferencia de nivel entre dos puntos, similar a cómo el agua fluye de un vaso con más líquido a otro con menos hasta que ambos niveles se igualan.
¿Cómo se explica la diferencia de potencial usando una analogía hidráulica?
-En la analogía hidráulica, se usan dos vasos conectados por un tubo con una llave que impide el flujo de líquido. Cuando uno de los vasos tiene más líquido que el otro, hay una diferencia de nivel. Al abrir la llave, el líquido fluye hasta que ambos niveles se igualan. Esto es similar a cómo las cargas eléctricas fluyen de un lugar con mayor carga a otro con menor carga.
¿Qué sucede cuando conectamos los polos de una pila mediante un conductor?
-Cuando los polos de una pila se conectan a través de un conductor, las cargas eléctricas comienzan a moverse para equilibrar la diferencia de potencial entre el polo positivo y el negativo, similar a cómo el líquido fluye entre los vasos hasta alcanzar el mismo nivel.
¿Qué representa el nivel de líquido en los vasos en la analogía?
-El nivel de líquido en los vasos representa la cantidad de carga eléctrica en los terminales de una batería. Cuanto mayor es la diferencia de nivel, mayor es la diferencia de potencial, o tensión, entre los polos de la batería.
¿Por qué se dice que la corriente eléctrica va de positivo a negativo si son los electrones los que se mueven?
-Aunque físicamente los electrones se mueven del polo negativo al positivo, por convención se dice que la corriente eléctrica fluye del polo positivo al negativo. Esto se debe a que, históricamente, se adoptó esta convención antes de que se entendiera el movimiento de los electrones.
¿Qué sucede cuando la batería está descargada según la analogía del líquido en los vasos?
-Cuando la batería está descargada, es como si ambos vasos tuvieran el mismo nivel de líquido. No hay una diferencia de potencial, por lo que no hay flujo de líquido (carga eléctrica) entre los polos de la batería.
¿Cómo se carga una batería según la explicación dada en el video?
-Una batería se carga aplicando una corriente externa que hace que los electrones se muevan hacia el polo negativo, creando nuevamente una diferencia de potencial entre los polos positivo y negativo. Esto es similar a elevar el nivel de líquido en uno de los vasos para restablecer la diferencia de nivel.
¿Qué fenómeno ocurre cuando se conecta una batería a un circuito cerrado?
-Cuando se conecta una batería a un circuito cerrado, las cargas eléctricas fluyen desde el polo con mayor concentración de cargas negativas (polo negativo) hacia el polo con menor concentración (polo positivo) hasta que se equilibran.
¿Cuál es la relación entre la corriente eléctrica y los electrones?
-La corriente eléctrica en realidad es el flujo de electrones que se mueven desde el polo negativo al positivo en un circuito. Aunque convencionalmente se dice que la corriente va del positivo al negativo, esto no refleja el movimiento real de los electrones.
¿Qué papel juega un cargador de baterías en el proceso de recarga?
-Un cargador de baterías aplica una corriente externa que fuerza el movimiento de electrones hacia el polo negativo, restableciendo la diferencia de potencial entre los polos y permitiendo que la batería recupere su capacidad de generar corriente.
Outlines
🔋 Diferencia de potencial explicada mediante una analogía hidráulica
En este primer párrafo, se introduce el concepto de diferencia de potencial eléctrico utilizando una analogía con un sistema hidráulico. El presentador menciona dos vasos conectados por un tubo con una llave que impide el paso de líquido, similar a cómo funciona una batería. Al abrir la llave, los líquidos se nivelan, igualando los niveles de potencial. Luego, se describe cómo una batería tiene una diferencia de carga entre sus polos positivo y negativo, lo que crea una diferencia de potencial de 1,5 voltios. Este fenómeno es comparado con la diferencia de nivel en los vasos con el líquido.
🔋 El comportamiento de los electrones y la corriente eléctrica
En el segundo párrafo, se profundiza en el flujo de electrones en una batería. Aunque el flujo convencional de corriente se representa de positivo a negativo, en realidad los electrones se mueven del polo negativo al positivo. Se explica que la diferencia de potencial en la batería se equilibra cuando los electrones se mueven, descargando así la batería. Además, se aclara que este sentido convencional de la corriente es útil para el cálculo, pero que los electrones, y no las cargas positivas, son los que realmente se desplazan.
Mindmap
Keywords
💡Diferencia de potencial
💡Sistema hidráulico
💡Pila
💡Carga eléctrica
💡Electrones
💡Sentido convencional de la corriente
💡Batería descargada
💡Cargador de baterías
💡Corriente eléctrica
💡Equilibrio de potencial
Highlights
Introducción al concepto de diferencia de potencial usando una analogía hidráulica.
Descripción de cómo una batería de 1.5 voltios genera una diferencia de potencial entre sus terminales.
Explicación de que el terminal negativo tiene más cargas negativas que el terminal positivo.
Analogía con vasos comunicados para explicar la diferencia de potencial entre los terminales de una batería.
El líquido en los vasos se mueve hasta equilibrarse, representando cómo las cargas tienden a balancearse.
Una batería descargada es como dos vasos con el líquido al mismo nivel, sin flujo de corriente.
Las cargas positivas no se mueven; lo que realmente se mueve son los electrones.
La corriente eléctrica convencionalmente se estudia como si fuera de positivo a negativo.
En realidad, los electrones se mueven del polo negativo al positivo.
Explicación del proceso de descarga de una batería: los electrones se mueven hasta que la diferencia de potencial desaparece.
La batería se puede cargar aplicando una fuerza externa, como un cargador de baterías.
Al cargar una batería, los electrones se extraen del polo positivo y se acumulan en el polo negativo.
El cargador aplica una corriente externa para restaurar la diferencia de potencial en la batería.
El proceso de carga de la batería invierte el flujo de electrones hasta alcanzar el nivel adecuado de tensión.
Conclusión de la explicación: se simplifican los conceptos para facilitar la comprensión del fenómeno eléctrico.
Transcripts
Hola En este vídeo vamos a explicar el
concepto de diferencia de potencial
el concepto diferencia de potencial
eléctricos muy fácil de explicar a
través de una analogía con un sistema
hidráulico en este caso lo que hemos
hecho es acercarnos me ha acercado a lo
que es el departamento de química y me
han prestado estos dos vasos de vidrio
que tienen en la parte inferior la
posibilidad de con una llave
comunicarlos a través de un tubo
una batería una pila
supongamos
una pila
de 1,5 voltios es un dispositivo
que mediante un proceso electroquímico
consigue que en uno de los terminales de
la pila haya más cargas
que en otro positivas o negativas
todavía no vamos a hablar de eso de
cargas positivas y negativas supongamos
que esto es el negativo por lo tanto en
esta zona
lo que nos encontramos es más cargas
negativas respecto a esta que está
más cargada positivamente
esto significa que entre el terminal
negativo y positivo se establece una
diferencia potencial en este caso de 1,5
voltios
sucedería algo parecido a lo que tenemos
en estos dos vasos de cristal aquí
tenemos un líquido
que el nivel de este líquido en el vaso
izquierdo está muy arriba vale
prácticamente en el borde y en el vaso
derecho mío izquierdo vuestro está
bastante abajo está comunicado por un
tubo pero
en este momento esta llave de aquí
impide que el líquido se traslade de un
vaso a otro se va a trasladar Pues sí
evidentemente porque se va a trasladar
hasta que ambos vasos estén Al mismo
nivel
si observamos lo que está sucediendo es
que existe una diferencia de nivel una
diferencia de potencial de acuerdo vamos
a abrir la llave y a ver qué sucede
efectivamente observamos que este vaso
va subiendo el líquido coloreado Y en
este va a bajar este fenómeno se va a
producir hasta cuándo pues se va a
producir hasta que ambos vasos como
podemos observar en este momento tengan
el líquido Al mismo nivel
si seguimos con la analogía
observaremos que en este momento lo que
tengo en la mesa es una batería
descargada Aunque la tengo Unido tengo
Unido lo que es uno de sus polos con el
otro a través de un conductor en este
caso un tubo que permite el paso de
líquido
no se produce paso de líquido porque
ambos vasos están Al mismo nivel aquí
sucede lo mismo si yo tengo esa pila
vamos a dibujar una batería tal y como
en el otro en el vídeo anterior nuestra
batería de coche
vale si yo tengo aquí una batería con su
Polo positivo y su Polo negativo Pues
que va a suceder en el momento que en el
Polo positivo haya más cargas positivas
y aquí menos cargas positivas lo que va
a suceder es que automáticamente si yo a
través de un conductor uno ambos polos
va a tender a equilibrarse de tal manera
que ambos polos queden Al mismo nivel y
desaparezca la diferencia de potencia
por supuesto si observáis lo que estoy
contando
rápidamente nos damos cuenta que algo
rechina Cómo que cargas positivas las
cargas positivas de los átomos lo que
son los protones no se mueven de un
átomo a otro
prácticamente bajo ninguna circunstancia
Vale entonces que lo que sucede Lo que
sucede es que lo que se mueven son los
electrones que están en la capa externa
del átomo Entonces por qué hablamos de
que la corriente eléctrica
generalmente se habla de que la
corriente eléctrica va de positivo a
negativo pues es muy sencillo A eso se
le llama sentido convencional de la
corriente y es como se estudia
habitualmente siempre decimos que va de
positivo a negativo sin embargo la
realidad es muy diferente la realidad es
que lo que sucede en lo que sucede
físicamente
es que en el caso de esta batería en el
caso de esta batería lo que pasa es que
aquí hay un número
de cargas eléctricas negativas una
proporción de cargas eléctricas
negativas muy superior
a la proporción de cargas eléctricas
negativas que hay en el Polo positivo y
electrónicamente hablando en la realidad
Lo que sucede es que los electrones van
pasando del Polo negativo al positivo
hasta equilibrarse el momento en el cual
la batería se descarga
esto genera alguna complicación Bueno
pues no porque como todo el mundo
está de acuerdo en que dibujamos el
sentido de la corriente de positivo a
negativo pues no sucede nada esto se
hace para el cálculo pero a la hora de
pensar en fenómenos eléctricos hay que
pensar que son los electrones los que
van de un
lado la batería está descargada como la
cargo pues muy sencillo cojo el vaso que
yo Considero que va a tener un potencial
más bajo en este caso lo subo veis la
batería le estoy aplicando una fuerza
vale el nivel
de líquido está cambiando
cierro el circuito lo pongo a nivel y
Caramba he cargado la batería aquí
sucede lo mismo vale si yo le aplico
externamente
le aplico externamente lo que conocemos
como un cargador de baterías que suele
llevar aquí un medidor de corriente y lo
que son unas pinzas unos cables que
conecto a la batería Lo que sucede es
que pasa de estar descargada Pues de
nuevo mediante este dispositivo que
generalmente se conecta a la red
eléctrica pasa de estar descargada que
pues va a hacer el fenómeno contrario se
aplicando en una corriente conseguimos
vale ir extrayendo de aquí electrones
irlos trayendo
a el Polo negativo y en el momento que
ya haya una diferencia de potencial una
tensión adecuada que en este caso son 12
voltios Pues diremos que la batería está
cargada ojo todo esto que explicamos que
yo explico en estos vídeos tiende a
simplificar vale por supuesto
el razonamiento ya físico más profundo
más complejo Pero la idea es que
conceptualmente se entienda en este caso
la diferencia de potencia
dejo descargando
mi batería
hasta el siguiente video
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