El potencial electrico

DESARROLLO
POTENCIAL ELECTRICO:
La noción de potencial puede utilizarse de diversas formas. Como adjetivo, refiere a algo que tiene potencia, virtudes o poder. Potencial también puede ser un tipo de magnitud que indica cambios en otras magnitudes distintas. Eléctrico, por su parte, es algo que dispone o transmite electricidad, o que logra funcionar gracias a ella.
Se conoce como potencialeléctrico al trabajo que un campo electrostático tiene que llevar a cabo para movilizar una carga positiva unitaria de un punto hacia otro. Puede decirse, por lo tanto, que el trabajo a concretar por una fuerza externa para mover una carga desde un punto referente hasta otro es el potencial eléctrico.

Cabe mencionar que no se debe confundir este concepto con el de energía potencial eléctrica,aunque ambos estén relacionados en algunos casos, ya que este último es la energía que tiene un sistema de cargas eléctricas de acuerdo con su posición.
Como fórmula, se indica que el potencial eléctrico de un punto X a un punto Y es el trabajo necesario para mover la carga positiva unitaria q desde X a Y. Los voltios y los joules (o julios) son las unidades que se emplean para expresar elpotencial eléctrico.
Es importante considerar que el concepto de potencial eléctrico parte de la idea de lo que se conoce como campo conservativo, donde existe una fuerza con tendencia a compensar la propia fuerza del campo para que la partícula con carga se mantenga en equilibrio estático. Si la intención es trabajar con cargas que estén en movimiento, es necesario apelar a los potenciales deLiénard-Wiechert.
APLICACIONES:
El campo eléctrico se utiliza en todos los sistemas de comunicaciones electrónicos. Su importancia es fundamental en la óptica, en el diseño de conductores. Equipos como las fotocopiadoras, Osciloscopios y eliminadores de emisiones de contaminantes en chimeneas aplican más directamente los fenómenos relacionados con el campo eléctrico.


Ejercicios:
1.- Dos cargas de4 y 9 micro culombios se hallan situadas en los puntos (2,0) y (4,0) del eje 0 X.
Calcula el campo y el potencial eléctrico en el punto medio.
Resultado:
Antes de empezar, una advertencia para no caer en un error muy común en estos tipos de ejercicios:
Atención a las unidades que cita el enunciado. La unidad del SI de carga es el culombio, pero es habitual que un problema se refiera a microculombios (1μC = 10-6 C) o incluso nano culombios (1nC = 10-9 C).

Calculamos el campo que cada carga genera en el punto medio (3,0), que está a una distancia de 1 m de cada una de ellas:
E1 = K x Q / d2 = 9·109 N·m2/C2 x 4 x 10-6 C / 12 m = 36 x 103 N/C
E2 = K x Q / d2 = 9 x 109 N·m2/C2 x 9 x 10-6 C / 12 m = 81 x 103 N/C
Como son campos con la misma dirección pero sentidosopuestos, el campo resultante será igual a la resta de ambos:
Et = E2 - E1= 81·103 N/C – 36 x 103 N/C = 45 x 103 N/C
Ahora vamos a hacer lo mismo con los potenciales. Solo que, como el potencial es escalar, el total será la suma de cada uno de los dos potenciales:
V1 = K x Q / d2 = 9 x 109 N·m2/C2 x 4 x 10-6 C / 12 m = 36 x 103 N/C
V2 = K x Q / d = 9 x 109 N·m2/C2 x 9 x 10-6 C / 12 m = 81 x 103N/C
Vt = V2 - V1= 81 x 103 N/C – 36 x 103 N/C = 45 x 103 V.

2.- Calcular la energía potencial eléctrica de un sistema formados por dos partículas cuyas cargas eléctricas de prueba y fuente son iguales a q = 2 µC y Q = 4 µC respectivamente y se encuentran separadas a una distancia de 2 m.
Datos:
q = 2 µC = 2.10-6 C
Q = 4 µC = 4. 10-6 C
K = 4×109 N·m2/C2
r = 2 m
Ep = ?
Solución:
Pordefinición se tiene que Ep = K x Q x q / r2
Ep = 9 × 109 Nm2/C2 x 4 x 10-6 C x 2 x 10-6 C / 4 m
Ep = 32 x 10-3 / 4 N/m = 0,018 N/C.




ENERGIA POTENCIAL DE UN SISTEMA:
La energía potencial de un sistema es la energía asociada a la configuración espacial del mismo. Por definición la energía potencial es el trabajo de las fuerzas conservativas cambiado de signo es decir.
W = -DU
 El...