El Potencial Eléctrico
Universidad Nacional de Colombia
Em2010.wikispaces.com
Diferencia de potencial y potencial
Para un desplazamiento infinitesimal ds, el trabajo hecho por el campo eléctrico E es F · ds = q0E · ds.
Esto reduce la energía potencial del campo en una cantidad dU = - q0E · ds.
Para un desplazamiento finito de la carga de prueba entre los puntos A y B el cambio en energía potencial es
B
AAB dqUUU sE0
La cantidad U / q0 se llama potencial eléctrico, de este modo el potencial es
0qUV
B
AAB dqUUU sE0
VqdqUUUdFB
AAB sE0
Energía Potencial (Unidades)
CJV
VqmN
VqdqUUUdFB
AAB
sE0
La diferencia de potencial, V = VB – VA, entre los puntos A y B se define como el cambio en la energía potencial dividida entre la carga de prueba q0:
B
Ad
qUV sE0
Si elegimos el potencial como cero en el infinito, el potencial eléctrico en un punto arbitrario es igual al trabajo requerido por unidad de carga para llevar una carga de prueba positiva desde el infinito hasta ese punto, o sea
P
P dV sE
Definimos una superficie equipotencial como los puntos que tienen el mismo potencial eléctrico.
Considere un sistema de dos cargas puntuales, la energía potencial esta dada por:
q1
q2r12 12
2112 r
qqkVqU e
Para un sistema de tres cargas puntuales tenemos:
q1
q2r12
q3
r13
r23
23
32
13
31
12
21
rqq
rqq
rqqkU e
E
q
A) Campo constante
B) Campo de una carga puntual
E
Superficies equipotenciales
Potencial Eléctrico de un Conductor Cargado
Potencial de disco cargado:
xaxkV e 222
BCD
r
R
Q
Esfera con carga uniforme:
rQkV eB
RQkV eC
2
2
32 R
rRQkV e
D
r > R
r = R
r < R
yPotencial de una línea
finita de carga
l
xO
dq = ldx
x dx
P
d
r
Datos:l = longitud de la barral = densidad lineal de cargadistancia d
Incógnita:VP = ?
ddllkV22
lnl
PREGUNTAS Y PRETUNGAS
•?