Una propiedad física nos permite predecir la energía potencial de una carga usada por otra carga situada en cualquier punto. Esta propiedad del espacio que rodea una carga se conoce como potencial y se define como sigue:
El potencial eléctrico V en cualquier punto de un campo eléctrico es igual al trabajo T que se necesita realizar para transportar la unidad de carga positiva q desde el potencial cero hasta el punto considerado. Se expresa matemáticamente por :
V= Ep/q
Donde:
V= potencial eléctrico expresado en volts(V)
Ep= energía potencial expresada en joules (J)
Q= carga expresada en coulombus (C)
Resulta de utilidad calcular el potencial eléctrico directamente sin tener que recurrir a la energía potencial. A continuación, se deduce la formula para calcular el potencial de esta manera.
Según lo estudiado la intensidad del campo eléctrico E, producido por una carga Q sobre una carga de prueba q, se calcula mediante:
E= F/q
Es importante tener presente que, cuando una carga es positiva, su potencial eléctrico es positivo y, si la carga es negativa, su potencial también lo es.
El potencial eléctrico V de una carga q es el mismo en todos los puntos que se encuentran a la misma distancia de su centro. La siguiente figura muestra ---
Los círculos concéntricos que se ven en la figura son líneas equidistantes al centro de la carga, estas se conocen como líneas equipotenciales y son siempre perpendiculares a las líneas de campo eléctrico.
Cuando una carga se desplaza en una línea equipotencial no realiza trabajo y los valores del potencial eléctrico son iguales. No todas las líneas equipotenciales son concéntricas.
Ejemplo:
Una carga de 9uC se coloca en un determinado punto de un campo eléctrico y adquiere energía potencial de 63 x 10-6 J. ¿Cuál es el valor del potencial eléctrico en ese punto?
Datos
|
Fórmula
|
q=9 uC = 9 x 10-6C
|
V= Ep/q
|
F= 63 x 10-6J
|
F= Eq
|
V= ?
|
Sustitución y Resultado:
V= 63 x 10-6J/9 x 10-6C
V=7 J/C =7 V
Ejercicio para la clase:
Determinar el valor del potencial eléctrico creado por una carga puntual q1=12 x 10-9 C en un punto ubicado a 10 cm. del mismo.
Respuesta= 1.080 V
Respuesta= 1.080 V
Ver vídeo:
