Potencial Eléctrico

POTENCIAL ELECTRICO

Un campo eléctrico que rodea a una barra cargada puede describirse no solo por una intensidad de campo eléctrico E (Cantidad Vectorial) sino también como una cantidad escalar llamada “Potencial Eléctrico”.

Diferencia de Potencial eléctrico

Considérese una carga de prueba positiva q0 en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

El trabajo Wab puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamente mayor, menor o igual que el potencial eléctrico en A. La unidad en el SI para la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es:

1 voltio = 1 Joule/Coulomb.

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica (ley de Coulomb) para mover una carga positiva "q" desde el infinito (donde el potencial es cero) hasta ese punto. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria "q" desde el infinito hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

W∞B = Trabajo realizado por un agente externo para mover la carga de prueba qo del infinito hasta el punto B.

VB = Potencial en el punto B

Tanto el trabajo WAB como la Diferencia de Potencial son independientes de la trayectoria a mover qo.

POTENCIAL ELÉCTRICO GENERADO POR UNA DISTRIBUCIÓN DISCRETA DE CARGAS

El potencial en un punto cualquier debido a un grupo de cargas punto se obtiene calculando el potencial Vn, debido a cada carga, como si las otras cargas no existieran, y sumando las cantidades así obtenidas, o sea:

Siendo: qn el valor de la enésima carga y rn la distancia de la misma al punto en cuestión. La suma que se efectúa es una suma algebraica y no una suma vectorial. En esto estriba la ventaja de cálculo del potencial sobre la de intensidad del campo eléctrico. Las superficies equipotenciales cortan perpendicularmente a las líneas de campo; para representar el campo se utilizan las superficies equipotenciales que unen todos los puntos que están al mismo potencial. Las superficies equipotenciales son perpendiculares a las líneas de Fuerza.

https://www.youtube.com/watch?v=NRZpv66_HX0

POTENCIAL ELÉCTRICO GENERADO POR UNA DISTRIBUCIÓN CONTINÚA DE CARGA

Si la distribución de carga es continua y no una colección de puntos, la suma debe reemplazarse por una integral:

Siendo: dq un elemento diferencial de la distribución de carga,

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