3. Potencial eléctrico

Fíjate en la figura. Es muy fácil calcular la energía potencial que tiene la carga q en ese punto. Basta con usar la fórmula ep y hacer cuentas.

Energía potencial electrostática

Imagen en Banco de Imágenes-intef de Juan Carlos Collantes. CC

Ahora imagina que cambiamos la carga q por otra (q'), está claro que la energía potencial cambia. Así que la energía potencial no nos sirve para saber qué es lo que pasa en ese punto, y está claro que en ese punto pasa algo (si no lo crees, que se lo pregunten a cualquier carga cuando se pone allí). ¿Cómo podemos medir lo que pasa en ese punto, o en cualquier otro de por allí?

Esto ya se te ha contado en otro tema de esta unidad. Aquí pasaremos de magnitudes vectoriales. Y para eso vamos a definir el potencial eléctrico.

Estudiante
Imagen en Wikimedia Commons de FJGAR . CC

Para definirlo vamos a calcular el trabajo que, por unidad de carga, realiza la fuerza eléctrica entre dos puntos A y B (es lo mismo que el trabajo que realiza para trasladar la unidad de carga positiva entre esos dos puntos):

incVEsto lo podemos escribir porque el campo eléctrico es conservativo y, por lo tanto, su integral se puede escribir en función de los valores inicial y final de una función que ahora llamamos potencial eléctrico, V .

De nuevo te vamos a ahorrar el trabajo de hacer esta integral, su resultado es el siguiente:

incV

Lo mismo que pasó con la energía potencial eléctrostática, lo anterior nos dice que sólo podemos conocer diferencias de potencial. Si deseamos establecer el valor del potencial en un punto debemos elegir una referencia (arbitraria) en la que el potencial sea cero (¿no te suena todo esto?). La referencia de nuevo la elegimos en el infinito.

Importante

El potencial electrostático creado por una carga Q a una distancia r de ella es:

Tal como lo hemos definido, el potencial electrostático en un punto representa el trabajo que realiza la fuerza eléctrica para trasladar la unidad de carga positiva desde ese punto hasta el infinito.

En función de la energía potencial, podemos escribir:

Igual que en el apartado anterior, te presentamos una simulación que te puede aclarar todo esto:

Simulación alojada en Física y Química en Flash de Ramón Flores. CC

 

 

Caso práctico

Considere dos cargas eléctricas +Q y –Q, situadas en dos puntos A y B.

Razone cuál sería el potencial electrostático en el punto medio del segmento que une los extremos A y B. ¿Puede deducirse de dicho valor que el campo eléctrico es nulo en dicho punto?