potencial electrico

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




Trabajo eléctrico y energía potencial eléctrica
Considérese una carga puntual q en presencia de un campo eléctrico.La carga experimentará una fuerza eléctrica. Se define como el trabajo "W"


Ahora bien, si se pretende mantener la partícula en equilibrio, o desplazarla a velocidad constante, se requiere de una fuerza que contrarreste el efecto de la generada por el campo eléctrico. Esta fuerza deberá tener la misma magnitud que la primera, pero sentido contrario, es decir:(1)

Diferencia de Potencialeléctrico
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:

El trabajo uede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamentemayor, menor o igual que el potencial eléctrico en A. La unidad en el SI para la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio = 1 joule/coulomb.
Usualmente se escoge el punto A a una gran distancia (en rigor el infinito) de toda carga y el potencial eléctrico esta distancia infinita recibearbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial eléctrico en un punto poniendo eliminando los índices:

siendo l trabajo que debe hacer un agente exterior para mover la carga de prueba esde el infinito al punto en cuestión.
Obsérvese que la igualdad planteada depende de que se da arbitrariamente el valor cero al potencial n la posición de referencia (el infinito) el cual hubierapodido escogerse de cualquier otro valor así como también se hubiera podido seleccionar cualquier otro punto de referencia.
Características
Sea el campo eléctrico creado por una carga positiva +Q, si se supone que tenemos en el infinito una carga positiva unidad y se traslada a un punto A ejerciendo sobre ella una fuerza igual y opuesta a la fuerza con que el campo tiende a alejarla, se habrárealizado un trabajo. Por definición, el potencial eléctrico en un punto es el trabajo realizado sobre la unidad de carga positiva al desplazarla desde el infinito hasta dicho punto. Se representa por V.
Si en lugar de trasladar desde el infinito al punto A una carga unidad trasladáramos una carga q, el trabajo que habríamos realizado sería:
W = q-VA, donde VA es el potencial en el punto A. Eltrabajo Wes positivo si la carga q es positiva, y negativo si la carga es negativa.
Por ser el potencial el cociente entre un trabajo y una carga, su fórmula dimensional será:
[V]= [M].[L]2.[T]-3.[I]-1
La unidad de potencial en el Sistema Internacional es el voltio o volt (símbolo, V).
Un voltio es el potencial existente en un punto tal que para transportar una carga positiva de unculombio desde el infinito hasta él se requiere un trabajo de un julio (1V = 1 J/1 C).
De acuerdo con la definición:
El potencial es una magnitud escalar (como el trabajo y la carga).
El potencial cero corresponde al punto del infinito.
El potencial creado por una carga positiva es positivo.
El potencial creado por una carga negativa es negativo.
Por sí solas, las cargas positivas se...