POTENCIAL ELECTRICO

POTENCIAL ELECTRICO

es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia,1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial eléctrico es que a diferencia de la energía potencial eléctrica o electrostática, él caracteriza sólo una región del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca allí.

UNIDADES

La unidad del Sistema Internacional que mide el potencial eléctrico es el Voltio , así llamado en honor del físico italiano Alejandro Volta (1745-1827). El símbolo del voltio es V. Puesto que la energía potencial se mide en joules y la carga en coulombs,

VOLTIO = JOULE

___________

COULOMB

DIFERENCIA DE POTENCIAL

Se ha establecido que si una carga de prueba + q0está situada en el campo eléctrico de una carga fuente puntual + q0, el trabajo WAB que realiza un agente externo para desplazar la carga de + q0con rapidez constante desde una distancia rAhasta otra distancia rB con relación a la carga + q viene dado por:

O sea:

dividiendo por q0 se tiene:

O sea:

Son los potenciales en las posiciones rB y rA. Sustituyendo, se tiene:

La expresión VB – VA se denomina diferencia de potencial (d.d.p) entre los puntos de B y A

La diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico es una magnitud que se mide por el cociente entre el trabajo WAB que debe realizar un agente externo para desplazar con rapidez constante entre dichos puntos una carga de prueba + q0 y el valor de dicha carga.

POTENCIAL DEBIDO A UNA CARGA

Considérense los puntos A y B y una carga puntual q tal como muestra la figura. Según se muestra, apunta

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