Ensayo potencial electrico

2015

ENSAYO POTENCIAL ELECTRICO

Universidad Autónoma de Baja

California

Centro de ingeniería y Tecnología

Unidad Valle de las Palmas –

Campus Tijuana

Gonzalo Ávila Arellano

¿Qué es el potencial eléctrico?

Abstracto

Potencial eléctrico, se define como la energía potencial electrostática por unidad de carga, es un

concepto físico derivado, relacionado con el campo eléctrico y la fuerza coulombiana que es

conservativa.

La Interpretación física del potencial eléctrico en un punto del espacio originado por una

distribución de carga finita es igual al trabajo necesario que debe realizar un agente externo para

mover una carga unitaria desde el infinito al punto considerado a velocidad constante.

Al desplazarse una partícula debido a una fuerza aplicada sobre ella, se está realizando un

trabajo.

En este caso, el trabajo efectuado por la fuerza sobre la partícula se define como el producto de

la magnitud de la fuerza F

r) o distancia recorrida. En el

caso de que el desplazamiento sea en una dimensión (eje x), el trabajo es:

W  F  x (Forma vectorial)

Cuyas unidades son N m

W  Fd cos  (Forma escalar)

Donde  es el ángulo que forma la fuerza con respecto a la dirección de movimiento. Como F y

d son magnitudes pero el ángulo puede variar de 00 a 1800, entonces el trabajo puede ser

positivo, negativo o nulo, todo dependerá del ángulo  .

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El campo Eléctrico que rodea a una carga puntual o cualquier material cargado (sea una esfera,

cilindro, línea de carga, etcétera) puede describirse en función del campo eléctrico vectorial, pero

en algunos casos, es más conveniente (y más sencillo) trabajar con cantidades escalares, tal es el

caso del:

POTENCIAL ELÉCTRICO (V)

Para calcular la diferencia de potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico, una carga

de prueba q0 se desplaza desde el punto A hasta el punto B, manteniéndola en todo momento en

equilibrio, es decir, moviéndola con velocidad constante (v = ctte) y consecuentemente sin

aceleración (a = 0), conociendo el trabajo (WAB) que tiene que realizar el agente externo para

mover la carga q0

A y B se define como:

V  VB  V A 

W A B

q0

Sus unidades son unidades de trabajo (Joule) por unidad de carga (Coulomb)

Joule

J

  Volt

Coulomb C

Cuando un sólido conductor cargado con una cierta carga Q se le deja evolucionar la suficiente

cantidad de tiempo hasta que alcanza una situación de equilibrio electroestática en la que ya no

hay movimiento de cargas. En estas condiciones el interior del conductor es nulo. Esta

información ahora adquirida no explica como el campo eléctrico en un conductor en equilibrio

electroestático.

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Como es el valor de la diferencia de potencial entre dos puntos cualquiera de un conductor. Se

dice que es igual a cero, porque todos los puntos dentro de un cuerpo conductor tiene el mismo

potencial electroestático V=0.

El potencial eléctrico de la superficie adoptada por convención es exactamente cero. Porque

todos los puntos de la tierra tiene el mismo potencial electroestático. Esto también significa que

es equipotencial.

El campo eléctrico es exactamente cero, la demostración es por contradicción si hubiera un

campo eléctrico dentro de esa concavidad tendría que haber líneas de campo allí como la cavidad

está vacía. (No tiene carga).

Una superficie equipotencial

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