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potencial electrico

El potencial eléctrico en un punto del espacio de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica que adquiere una unidad de carga positiva situada en dicho punto.

v=Ep/q

donde:

(V) es el potencial eléctrico en un punto del campo eléctrico. Su unidad en el S.I. es el julio por culombio (J/C) que en honor a Alesandro Volta recibe el nombre de Voltio.

(Ep) es la energía potencial eléctrica que adquiere una carga testigo positiva q' al situarla en ese punto.

Si introducimos una carga q' en el seno de un campo electrico, la carga sufrirá la acción de una fuerza electrica y como consecuencia de esto, adquirirá cierta energía potencial eléctrica (también conocida como energia potencial electroestatica).

Si lo vemos desde una perspectiva más simple, podemos pensar que el campo eléctrico crea un área de influencia donde cada uno de sus puntos tienen la propiedad de poder conferir una energía potencial a cualquier carga que se sitúe en su interior.

A partir de este razonamiento, se establece una nueva magnitud escalar propia de los campos eléctricos denominada potencial eléctrico y que representa la energía potencial electrostática que adquiere una unidad de carga positiva si la situamos en dicho punto.

Potencial eléctrico creado por una carga puntual

Tal y como estudiamos en el apartado de intencidad desl campo electrico , una única carga q es capaz de crear un campo eléctrico a su alrededor. Si en dicho campo introducimos una carga testigo q' entonces, atendiendo a la definición de energía potencial eléctrica de dos cargas puntuales:

V=K* q/r

donde:

V es el potencial eléctrico en un punto.

K es la constante de la ley de Coulomb.

q es la carga puntual que crea el campo eléctrico.

r es la distancia entre la carga y el punto donde medimos el potencial.

Si observas detenidamente la expresión puedes darte cuenta de que.

Si la carga q es positiva, la energia potencial es positiva y el potencial eléctrico V es positivo.

Si la carga q es negativa, la energía el potencial es negativa y el potencial eléctrico V es negativo.

Si no existe carga, la energía potencial y el potencial eléctrico es nulo.

El potencial eléctrico no depende de la carga testigo q' que introducimos para medirlo.

Diferencia de Potencial Eléctrico

Si dos puntos de un campo eléctrico poseen distinto potencial eléctrico, entre ambos puntos existe lo que se denomina una diferencia de potencial o tensión, ΔV. Este valor se encuentra íntimamente relacionado con el trabajo . Por definición, el trabajo que debe realizar un campo eléctrico para trasladar una carga q desde un punto A a otro B dentro del campo se obtiene por medio de la siguiente expresión.

We(A→B)=−(EpB − EpA) = EpA − EpB

Si aplicamos la definición de potencial eléctrico, obtenemos que.

We(A→B)=EpA−EpB=q⋅VA−q⋅VB = q⋅(VA−VB)