Diferencia de potencial eléctrico

Para abordar este tema es necesario iniciar con el concepto de trabajo, el cual es muy intuitivo.

Cuando una persona mueve un objeto a una cierta distancia se puede decir que efectúa un trabajo. Usando esta idea intuitiva en Física, el trabajo se define como el producto de la fuerza necesaria para mover un objeto a cierta distancia (T = F · d)

En electricidad muchos problemas prácticos son resueltos si se consideran los cambios que una carga en movimiento experimenta en términos de la energía. Por ejemplo, si se requiere una cierta cantidad de trabajo para mover una carga en contra de ciertas fuerzas eléctricas, la carga tendrá un potencial o posibilidad de aportar una cantidad equivalente de energía cuando sea liberada

Se considera una carga positiva +q a la que se encuentra en reposo en el punto A dentro de un campo eléctrico E. Una fuerza eléctrica 𝑭 actúa sobre la carga. Se le llamará energía potencial eléctrica al trabajo realizado para mover la carga desde A hasta B el cual es igual al producto de la fuerza por la distancia.

Entonces la energía potencial eléctrica se define como sigue:

Las unidades en el SIU para la energía potencial eléctrica son los Joules (J). Para calcular la energía potencial eléctrica en términos del campo eléctrico, se retoma la expresión para calcular el valor de la intensidad del campo eléctrico,de la cual si se despeja F se tiene que

y se sustituye en la expresión para la energía potencial.

También se puede obtener otra expresión si ahora se toma a de la Ley de Coulomb.

Se considera: d = r

Ejemplos

1.       Una carga de 6 μC se encuentra a 30 mm de otra carga de 16 μC. ¿Cuál es la energía potencial del sistema?

 2. La intensidad del campo eléctrico entre dos placas paralelas separadas a 25 mm es 8000N/C . ¿Cuál es la energía potencial generada por una carga de 2 μC?