Potencial electrico

Poetencial electrico

Se define como potencial eléctrico ( V ) de un campo eléctrico en un punto, el trabajo que deben realizar las fuerzas del campo para trasladar la unidad de carga positiva desde dicho punto a una región en la que no se perciba la influencia de la carga generadora del campo; en el plano teórico, dicha región se encuentra en el infinito.

A partir de esta definición, y enanalogía con el trabajo mecánico, se designa como trabajo eléctrico We al producto de una carga por el potencial del campo:

We = Q · V

En relación con el valor del potencial eléctrico, su aplicación práctica se lleva a cabo utilizando la magnitud de la diferencia de potencial entre dos puntos de un mismo campo, que es equivalente al trabajo necesario para trasladar la unidad de carga positivade un punto A a otro B. El valor de esta magnitud, a la que en ocasiones se denomina también tensión eléctrica, viene dado por la expresión:

VB - VA = ðB A E · dr =ð rB rA q / 4ðð0 · dr / r2

q 1 1

V B - VA = ðð ( ð - ð )

4ðð0 rB rA

La unidad de diferencia de potencial en el Sistema Internacional es el voltio (v), definido como la diferencia de potencial existente entre dos puntostales que para trasladar de uno a otro una carga de un culombio sea necesario realizar un trabajo de un iulio. Su relación con la uee es:

J 107 erg 1

v = ð = ðððð = ðð uee

C 3 · 109 uee 300

En el seno de un campo eléctrico, se denomina superficie equipotencial al lugar geométrico de los puntos cuyos valores de potencial eléctrico son iguales. En la figura 19.7 se reproducen lassuperficies equipotenciales y la trayectoria de las líneas de fuerza de una carga puntual y de un sistema integrado por cuatro cargas de signo alternado que constituyen dos dipolos eléctricos. En ambos casos, siendo ð el ángulo que forma el campo con la superficie en un punto determinado, las líneas del campo eléctrico han de ser, en todos sus puntos, perpendiculares a las superficies equipotenciales,como se deduce de la expresión:

VA - VB =ð r2r1 E dr cos ð

CORRIENTE ELECTRICA

Cuando un conductor se conecta por sus extremos a los bornes de un generador, los electrones libres se desplazan en un determinado sentido debido a la creación de un campo eléctrico en todos los puntos del conductor. Se dice entonces que se ha establecido una corriente eléctrica.

La cantidad de carga eléctricaque atraviesa la sección unitaria de un conductor en la unidad de tiempo se denomina intensidad de la corriente I, magnitud cuya unidad en el S.I. es el amperio. Esta unidad se define como la intensidad de corriente que transporta un culombio por segundo a través de la sección de un conductor. Como en el caso de la capacidad eléctrica, en intensidad de corriente es frecuente la utilización deunidades menores, tales como el miliamperio, mA = l0-3 A, y el microamperio, ðA = 10-6 A.

El sentido de la corriente, establecido por convención, es el de las partículas positivas que se desplazan del polo positivo al negativo por el filamento metálico que integra el circuito eléctrico. Así pues, la trayectoria de desplazamiento de los electrones a través de dicho circuito es opuesta a la delsentido de la corriente.

Cuando un campo eléctrico que da lugar a la creación de una corriente mantiene siempre el mismo sentido aunque varíe su intensidad, la corriente generada se denomina continua. Cuando, por el contrario, se producen variaciones en el sentido del campo, se produce corriente alterna. Los conceptos vertidos a continuación son aplicables solamente a la corriente continua.

LEYDE OHM

En los primeros años del siglo XIX el físico alemán Ohm enunció la ley que lleva su nombre, según la cual la intensidad de la corriente que recorre un conductor se encuentra en razón directa con la diferencia de potencial existente en sus extremos y en razón inversa de la resistencia del mismo.

V

I = ð

R

A partir de la expresión de esta ley, puede darse una definición...