campo electrico

Campo eléctrico
Un campo eléctrico varía en el espacio, y su fuerza en cualquier punto se define como la fuerza (por unidad de carga) que se necesita para que una carga esté inmóvil en ese punto. La carga de prueba debe de ser insignificante para evitar que su propio campo afecte el campo principal y también debe ser estacionaria para evitar el efecto de los campos magnéticos. Como el campoeléctrico se define en términos de fuerza, y una fuerza es un vector, entonces el campo eléctrico también es un vector, con con magnitud y dirección. Específicamente, es un campo vectorial.

               INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO


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 referenciahasta 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, odesplazarla 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 Potencial eléctrico
Considérese una carga de prueba positiva en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándosesiempre 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 respectivamente mayor, 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 anteriores 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 recibe arbitrariamente el valor cero. Esto permite definir el potencial eléctrico en un punto poniendo  eliminando los índices:
                                                           
siendo el trabajo que debe hacer un agente exterior para mover la carga de prueba es de el infinito al punto en cuestión.
 
DIFERENCIA DE POTENCIAL
Es el trabajo que tiene que realizar una fuerza externa para mover una carga unitaria desde un punto a otro. Matemáticamente lo podemos expresar de la siguiente forma:
 
UA - UB = W / Q
 La diferencia depotencial se mide en voltios, por tanto, podemos decir que en un campo electrico existe una diferencia de potencial de 1 voltio cuando empleamos 1 julio para mover una carga de 1 culombio.
 
De la expresión anterior podemos deducir:
Si la carga Q es positiva y UA > UB implica que el trabajo realizado por las fuerzas del campo es positivo, la carga se desplaza desde el punto A al B de formaespontánea. Sin embargo si UA
Si la carga es negativa lo anterior se invierte.
Si los potenciales UA y UB son iguales no se realiza trabajo.
Las cargas positivas se desplazan desde el punto de mayor potencial al de menor potencial.
 

Imagen 9. Una carga de prueba se mueve desde A hasta B en el campo de carga q siguiendo una de dos trayectorias. Las flechas muestran a E en tres puntos de la...