Potencial Eléctrico

Potencial Eléctrico: El potencial eléctrico es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica

En un punto cualquiera el potencial es una cantidad escalar.

El campo eléctrico creado por una carga positiva +Q, si se supone que tenemos en el infinito una carga positiva unidad y se traslada a un punto A ejerciendo sobre ella una fuerza igual y opuesta a la fuerza con que el campo tiende a alejarla, se habrá realizado un trabajo.

Como el potencial eléctrico en un punto es el trabajo realizado sobre la unidad de carga positiva al desplazarla desde el infinito hasta dicho punto.

Se representa por V.

Si en lugar de trasladar desde el infinito al punto A una carga unidad trasladáramos una carga q, el trabajo que habríamos realizado sería:

W = q-VA, donde VA es el potencial en el punto A.

El trabajo W es positivo si la carga q es positiva, y negativo si la carga es negativa.

Por ser el potencial el cociente entre un trabajo y una carga, su fórmula dimensional será:

[V]= [M].[L]2.[T]-3.[I]-1

La unidad de potencial en el Sistema Internacional es el voltio o volt (símbolo, V).

Un voltio es el potencial existente en un punto tal que para transportar una carga positiva de un culombio desde el infinito hasta él se requiere un trabajo de un julio (1V = 1 J/1 C).

• El potencial es una magnitud escalar (como el trabajo y la carga).

• El potencial cero corresponde al punto del infinito.

• El potencial creado por una carga positiva es positivo.

• El potencial creado por una carga negativa es negativo.

Por sí solas, las cargas positivas se desplazan desde los puntos a mayor potencial a los puntos a menor potencial; los electrones, al revés.

Al ser el potencial eléctrico una magnitud escalar, el potencial creado en un punto por un sistema de cargas es la suma algebraica de los potenciales creados por cada una de esas cargas en dicho punto.

Para calcular el potencial en un punto A situado a una distancia r de la carga +Q que crea el campo, tendremos que calcular el trabajo necesario para traer la carga positiva unidad desde el infinito a ese punto como suma de trabajos elementales, ya que la fuerza que hemos de vencer al realizar este trabajo no es constante (varía con la distancia). Planteamos, pues, el sumatorio:

VA = ΣF. Δx

VA =Σ1/4¶£ο Q/x² Δx

Este sumatorio, en el que la variable x toma todos los valores desde infinito hasta r, debe calcularse como una integral, llegándose a la expresión:

VA = 1/4¶£ο Q/r que evidencia que el potencial disminuye con la distancia a la carga que crea el campo.

Esta fórmula muestra que la intensidad de campo puede expresarse en V/m (voltios/metro) en lugar

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