La Capacidad eléctrica

El potencial eléctrico es la capacidad energética que tiene un organismo para generar trabajo, es decir, atraer o repeler a otras cargas eléctricas. Con respecto a un campo eléctrico, estamos interesados en la capacidad de realizar trabajos relacionados con el campo mismo, independientemente del valor de la carga q puso a un punto en ese campo. Para medir esta capacidad, utiliza la magnitud potencial eléctrico.

Para el potencial eléctrico de un punto pone una carga de la prueba y la medida q el potencial de la energía adquirida por ella. Esta energía potencial es proporcional al valor de q. Por lo tanto, la relación entre la energía potencial y la carga es constante. Esta relación se conoce como el potencial eléctrico del punto. Se puede calcular como:

La unidad SI está en J / C = V (voltios)

Así que cuando se dice que el potencial eléctrico de un punto de L es L V = 10 V significa que este punto puede proporcionar 10J de energía por unidad de carga de 1C. Si la carga eléctrica es 3C por ejemplo, está dotado de una energía de 30J, de acuerdo con la proporción. Recuerde que usted necesita adoptar una referencia a este peligro potencial. Es una región que se encuentra lejos de la carga, situado en el infinito.

Para calcular el potencial eléctrico debido a una carga puntual utilice la siguiente técnica:

A medida que el potencial es una cantidad lineal, el potencial generado por varias cargas es la suma (con el signo) y el potencial generado por cada uno de ellos es como si estuvieran solos. Este concepto es fundamental para entender cómo interactúan diferentes cargas en un sistema y cómo influyen en el potencial total del sistema.

Cuando una carga puntual está aislada en el espacio, genera un campo eléctrico a su alrededor. Cualquier punto que es la misma distancia que la carga tendrá el mismo potencial eléctrico. Por lo tanto, aparece una superficie equipotencial esférica. También encontramos superficies equipotenciales en el campo eléctrico uniforme, donde las líneas eléctricas son paralelas y equidistantes. En este caso, las superficies equipotenciales se encuentran perpendicularmente a las líneas de fuerza (la misma distancia de la referencia). El potencial eléctrico y la distancia son inversamente proporcionales, por lo que la gráfica es una asíntota Vxd cartesiana.

Tenga en cuenta que, ejecutar una línea de alimentación en su dirección, nos encontramos más pequeños potenciales eléctricos nunca. Esto es debido a que la energía potencial disminuye a medida que nos alejamos de la fuente de carga.

También vale la pena recordar que el vector campo eléctrico es perpendicular a la superficie equipotencial, y por lo tanto la línea eléctrica que es tangente también. Esto significa que el campo eléctrico siempre apunta en la dirección en la que el potencial eléctrico disminuye más rápidamente.

Potencial eléctrico en electromagnetismo

En electromagnetismo , el potencial electrostático o potencial eléctrico es un campo equivalente a la energía potencial asociada a un campo eléctrico dividido por la estática carga eléctrica de una partícula de prueba. La unidad de medida del SI para el potencial es el volt. Sólo las diferencias de potencial eléctrico tienen un significado físico. Es importante tener en cuenta que el potencial eléctrico no es una cantidad absoluta, sino que siempre se mide en relación a algún punto de referencia.

El potencial eléctrico generado por una carga puntual  a una distancia es menos de una constante arbitraria, dada por las alternativas que ofrece el medio ambiente en el que se esté trabajando. Evidentemente no es algo sencillo pero con paciencia se puede lograr acceder a los resultados. En la práctica, a menudo se elige el potencial eléctrico en el infinito como cero, y se mide el potencial eléctrico en otros puntos en relación a este punto de referencia.

Además, es importante entender que el potencial eléctrico es una cantidad escalar, no vectorial. Esto significa que no tiene dirección, a diferencia del campo eléctrico, que es una cantidad vectorial y tiene tanto magnitud como dirección. Sin embargo, el gradiente del potencial eléctrico (la tasa de cambio del potencial con respecto a la distancia) es un vector y es igual al negativo del campo eléctrico.

Finalmente, cabe mencionar que el potencial eléctrico tiene aplicaciones prácticas en muchas áreas de la física y la ingeniería. Por ejemplo, se utiliza en el diseño de circuitos eléctricos, en la descripción de la interacción de partículas cargadas en física de partículas, y en la descripción de la estructura electrónica de átomos y moléculas en química cuántica.