Potencial electrico

Potencial eléctrica debido a distribuciones de carga continuas

Existen 2 maneras de calcular el potencial eléctrico debido a una distribución de carga continua. Si conoce la distribución de carga, considere el potencial debido a un elemento de carga dq pequeño, y trate a este elemento como una carga puntual, el potencial electrónico dV en algún punto P, debido al elemento de carga dq, donde res la distancia desde el elemento de carga al punto P.

Para tener el potencial total en el punto P, integre la ecuación a fin de incluir las contribuciones de todos los elementos de la distribución de carga. Ya que cada elemento esta, por lo general, a una distancia diferente del punto P, y K es constante, exprese V.

En efecto ha remplazado la suma en la ecuación por una integral. En estaexpresión para V el potencial electrónico se supone igual a cero cuando el punto P se encuentra infinitamente lejos de la distribución de carga.
Si debido a otras consideraciones, como la ley Gauss, el campo electrónico ya es conocido, con la ecuación es posible calcular el potencial eléctrico debido a una distribución de carga continua. Si la distribución de la carga tiene suficientesimetría, primero, mediante la ley de Gauss, evalúe E y después sustituya el valor obtenido en la ecuación, para determinar la diferencia de potencial entre dos puntos cualquiera. A continuación se elige el valor del potencial eléctrico V de cero en algún punto conveniente.

Una cavidad dentro de un conductor

Ahora considere que un conductor de forma arbitraria contiene una cavidad. Suponga queno hay cargas en el interior de la cavidad. En este caso, el campo eléctrico en el interior de la cavidad debe ser igual a cero, sin importar la distribución de la carga en la superficie exterior del conductor. Además el campo en la actividad es igual a cero aun si existe un campo eléctrico en el exterior del conductor.

Para probarlo recuerde que todos los puntos del conductor tienen el mismopotencial eléctrico y, por tanto, dos puntos cualquiera A Y B en la superficie de la cavidad deben de estar al mismo potencial. Ahora imagine que existe un campo E en la cavidad y evalué la diferencia de potencial Vb—va .

Debido a que Vb—Va = 0, la integral de E · ds debe ser cero para todas las trayectorias entre dos puntos cualesquiera A Y B en el conductor. La única manera de que esto puedaser valido para todas la trayectorias es si E es igual a cero en cualquier sitio de la cavidad. Entonces, una cavidad rodeada por paredes conductoras es una región libre de campo electrónico, siempre y cuando no exista cargas en el interior de la misma.

Efecto corona
El fenómeno conocido como efecto corona se observa a menudo cerca de un conductor como el de una línea de transmisión de energíade alto voltaje. Cuando el campo eléctrico es suficiente intenso en las cercanías del conductor, los electrones que resultan de las ionizaciones al azar de las moléculas del aire que están cercas del conductor se aceleran y alejan de sus moléculas madre. Estos elementos de movimiento rápido ionizan otras moléculas de aire ionizadas. Si un conductor tiene una forma irregular, el campo eléctricopuede ser muy elevado cerca de las puntas o los bordes afilados del conductor; en consecuencia, lo mas probable es que el proceso de ionización y el efecto corona se presenten cerca de esos puntos.

El efecto corona se utiliza en la industria de la transmisión eléctrica para localizar componentes rotos o defectuosos. Por ejemplo, un aislante roto en una torre de transmisión tiene bordes filososdonde es muy probable que se presente este efecto. De manera similar, el mismo efecto ocurrirá en el extremo puntiagudo de un filamento conductor roto.
Observar estas descargas es difícil, porque la radiación visible emitida es débil y la mayor parte de la radiación esta en la zona ultravioleta. La radiación ultravioleta y otras secciones del espectro electromagnético. Incluso la utilización de...