1. Campos eléctricos:
* condensadores: Los condensadores almacenan energía creando un campo eléctrico entre dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico. La energía almacenada es proporcional a la capacitancia y al cuadrado del voltaje a través de las placas.
* Dielectrics polarizados: Materiales como la cerámica y algunos plásticos se polarizan cuando se someten a un campo eléctrico, almacenando efectivamente la energía. Esto se debe a la alineación de moléculas dentro del material.
2. Campos magnéticos:
* inductores: Los inductores almacenan energía creando un campo magnético alrededor de una bobina de alambre cuando la corriente fluye a través de él. La energía almacenada es proporcional a la inductancia y al cuadrado de la corriente.
* Materiales magnéticos: Los materiales ferromagnéticos como el hierro pueden ser magnetizados, lo que significa que pueden almacenar energía en sus dominios magnéticos. Esta es la base de dispositivos de almacenamiento magnético como discos duros.
Cómo se almacena la energía en los campos:
La clave para comprender cómo se almacena la energía en los campos radica en el concepto de energía potencial.
* campos eléctricos: En un campo eléctrico, una partícula cargada experimenta una fuerza. Se debe hacer un trabajo para mover una partícula cargada contra esta fuerza, y este trabajo se almacena como energía potencial en el campo eléctrico. Cuanto más fuerte sea el campo, más energía potencial se puede almacenar.
* campos magnéticos: Similar a los campos eléctricos, una partícula cargada en movimiento experimenta una fuerza en un campo magnético. Esta fuerza es perpendicular a la velocidad de la partícula y la dirección del campo magnético. Nuevamente, se realiza el trabajo para mover una carga contra esta fuerza, almacenando energía en el campo magnético.
Puntos clave:
* La energía no está localizada: La energía almacenada en los campos no está contenida en puntos específicos dentro del campo, sino que se distribuye en todo el campo.
* Densidad de energía: La densidad de energía de un campo (energía por unidad de volumen) es proporcional al cuadrado de la resistencia al campo.
* Conversión: La energía almacenada en los campos se puede convertir en otras formas de energía, como la energía cinética (por ejemplo, cuando un condensador descarga) o energía térmica (por ejemplo, en una resistencia).
Ejemplos:
* Lightning: La gran cantidad de energía almacenada en el campo eléctrico entre una nube y el suelo se libera durante un rayo.
* Electromagnets: La energía almacenada en el campo magnético de un electroimán se usa para levantar objetos pesados.
* ondas de radio: Las ondas de radio transmiten energía propagando campos electromagnéticos.
Comprender cómo se almacena la energía en los campos es fundamental para varias tecnologías, incluidas la electrónica, las telecomunicaciones y el almacenamiento de energía.
