Sindy Leguizamón Laura Tello POTENCIAL ELECTRICO Sindy Leguizamón Laura Tello

Definición: El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, 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. Matemáticamente se expresa por ⁼

Definición: Considérese una carga puntual de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba  localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es: el potencial eléctrico es : el potencial eléctrico es: ⁼

Unidades de potencial

Diferencia de potencial La diferencia de potencial, DV = VB – VA, entre los puntos A y B se define como el cambio en la energía potencial dividida entre la carga de prueba q0: Considérese una carga de prueba positiva  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:

Diferencia de potencial Para un desplazamiento infinitesimal ds, el trabajo hecho por el campo eléctrico E es F · ds = q0E · ds. Esto reduce la energía potencial del campo en una cantidad dU = - q0E · ds. Para un desplazamiento finito de la carga de prueba entre los puntos A y B el cambio en energía potencial es:

Diferencia de potencial La cantidad U / q0 se llama potencial eléctrico, de este modo el potencial es: Si elegimos el potencial como cero en el infinito, el potencial eléctrico en un punto arbitrario es igual al trabajo requerido por unidad de carga para llevar una carga de prueba positiva desde el infinito hasta ese punto, o sea: Definimos una superficie equipotencial como los puntos que tienen el mismo potencial eléctrico.

Diferencia de potencial Considere un sistema de dos cargas puntuales, la energía potencial esta dada por: Para un sistema de tres cargas puntuales tenemos: r12 q2 q1 r12 q2 r23 q1 r13 q3

Superficies equipotenciales Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos de un campo escalaren los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el  campo, es constante. Las superficies equipotenciales pueden calcularse empleando la ecuación de Poisson. El caso más sencillo puede ser el de un campo gravitatorio en el que hay una masa puntual: las superficies equipotenciales son esferas concéntricas alrededor de dicho punto. El trabajo realizado por esa masa siendo el potencial constante, será pues, por definición, cero. Cuando el campo potencial se restringe a un plano, la intersección de las superficies equipotenciales con dicho plano se llaman líneas equipotenciales.

Potencial Eléctrico de un Conductor Cargado

Potencial de disco cargado y de esfera con carga uniforme