potencial electrico

El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia,1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el puntoconsiderado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante. Matemáticamente se expresa por:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a lospotenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, yaque las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos deun campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial eléctrico es que a diferencia de la energía potencial eléctrica o electrostática, él caracteriza sólo una región del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca allí.
Índice
  [ocultar] 
1 Trabajo eléctrico y energía potencial eléctrica
2 Diferencia depotencial eléctrico
2.1 Campo eléctrico uniforme
2.2 Campo eléctrico no uniforme
2.3 Expresión general
3 Ejemplos de potencial eléctrico asociados a diferentes distribuciones de carga
3.1 Potencial debido a una carga puntual
3.2 Potencial debido a dos cargas puntuales
3.3 Potencial eléctrico generado por una distribución discreta de cargas
3.4 Potencial eléctrico generado por una distribucióncontinua de carga
3.5 Potencial eléctrico generado por un plano infinito
3.6 Esfera conductora cargada
4 Véase también
5 Referencias
5.1 Bibliografía
6 Enlaces externos
Trabajo eléctrico y energía potencial eléctrica[editar]
Considérese una carga electrica puntual  en presencia de un campo eléctrico . La carga experimentará una fuerza eléctrica:
(1)
Esta fuerza realizará un trabajo paratrasladar la carga de un punto A a otro B, de tal forma que para producir un pequeño desplazamiento  la fuerza eléctrica hará un trabajo diferencial  expresado como:
(2)
Por lo tanto, integrando la expresión (1) se obtiene el trabajo total realizado por el campo eléctrico:
(3)

Figura 1
Un caso particular de la fórmula anterior, es el de un campo eléctrico definido creado por una carga puntualestática Q. Sea una carga puntual  que recorre una determinada trayectoria A - B en las inmediaciones de una carga  tal y como muestra la figura 1. Siendo  el desplazamiento infinitesimal de la carga  en la dirección radial, el trabajo diferencial  se puede expresar así:
(4)
Para calcular el trabajo total, se integra entre la posición inicial A, distante  de la carga  y la posición final B,distante  de la carga :
(5)
De la expresión (5) se concluye que el trabajo  no depende de la trayectoria seguida por la partícula, sólo depende de la posición inicial y final, lo cual implica que la fuerza eléctrica  es una fuerza conservativa. Por lo tanto se puede definir una energía potencial que permite calcular el trabajo más fácilmente:
(6)
El trabajo realizado por la fuerza eléctrica paradesplazar una partícula entre A y B será:
(7)

Usualmente, el nivel cero de energía potencial se suele establecer en el infinito, es decir, si y sólo si  (esto tiene que ver con la elección de la constante de integración en la fórmula del potencial).
Diferencia de potencial eléctrico[editar]
Considérese una carga de prueba positiva  en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde...