Trabajo Eléctrico

Como hemos estudiado anteriormente, si aplicas una fuerza sobre

una caja y esta se desplaza, decimos que la fuerza que ejercemos

realiza un trabajo. De igual forma, si un cuerpo que se encuentra

cargado ejerce una fuerza eléctrica de atracción o repulsión sobre

otro que también se encuentre cargado, dicha fuerza realizará un

trabajo mientras este último se desplace.

El trabajo eléctrico es el trabajo que realiza una fuerza eléctrica

sobre una carga que se desplaza desde un punto A hasta otro punto

B.

Si suponemos que la fuerza es constante durante todo

el desplazamiento, se puede expresar de la siguiente forma:We) (A→B)=Fe) ⋅Δr ) AB

donde:

We) (A→B) es el trabajo eléctrico. En el S.I. se mide en Julios

(J).

Fe)  es la Fuerza eléctrica que sufre la carga. En el S.I. se mide

en Newton (N).

Δr ) AB es el vector desplazamiento entre ambos puntos. En el

S.I. se mide en metros (m).

Al igual que ocurre con otras fuerzas, como la fuerza gravitatoria, la

fuerza eléctrica es una fuerza conservativa. Esto implica que:

El trabajo que realiza una fuerza eléctrica para mover un cuerpo

cargado desde una posición A hasta otra B, únicamente

depende de dichas posiciones y no del camino seguido para

llegar de A a B.

Cuando el camino que sigue el cuerpo entre A y B es un camino

cerrado o un ciclo, el trabajo eléctrico es nulo.

Trabajo Eléctrico

Signo del Trabajo Eléctrico

Si nos atenemos a la expresión matemática de trabajo eléctrico, nos

damos cuenta de que la operación principal es un producto

escalar. Esta operación puede devolver un valor positivo, negativo o

nulo, dependiendo del menor ángulo que se forme entre la fuerza

eléctrica y el vector desplazamiento. Si el ángulo (α) es:

α > 90º. El trabajo eléctrico será negativo (We < 0).

α = 90º. El trabajo eléctrico será nulo (We = 0).

α < 90º. El trabajo eléctrico será positivo (We > 0).

¿Cómo podemos interpretar este signo? A priori, si un cuerpo cargado

se encuentra libre y de repente sufre la acción de una fuerza

eléctrica, el cuerpo se moverá en el sentido de la fuerza eléctrica y

por tanto, el trabajo eléctrico será positivo. 

Si por el contrario, se le aplica una fuerza externa contraria a la

fuerza eléctrica que provoca un desplazamiento opuesto al que

debería producir la fuerza eléctrica, el trabajo eléctrico será un valor

negativo.

El trabajo eléctrico de una fuerza eléctrica siempre será positivo salvo

que intervenga alguna fuerza externa que provoque un

desplazamiento opuesto al que debería provocar únicamente la

fuerza eléctrica.

Trabajo de Fuerzas Externas contrarias a la Fuerza Eléctrica

El trabajo eléctrico es el trabajo que realizan las fuerzas eléctricas,

pero ¡no te confundas! Otra cosa distinta es el trabajo que puede

realizar una fuerza externa en contra de las fuerzas eléctricas para

intentar aproximar dos cuerpos cargados con el mismo signo (que

apriori intentarán separarse) o alejar dos cuerpos cargados con

distinto signo (que apriori intentarán unirse). En este caso, el trabajo

realizado por dicha fuerza externa para mover un cuerpo desde un

punto A a otro B es:

We=−Wf

donde:

We es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica para moverlo

desde A hasta B.

Wf es el trabajo realizado por la fuerza externa para moverlo

desde A hasta B.