Diferencia De Potencial

Diferencia De Potencial

Si se tiene una carga eléctrica positiva de prueba q0, la cual está contemplada en un campo eléctrico, esta carga se mueve de manera equilibrada desde un punto A hacia un punto B, de forma que si se calcula la magnitud del trabajo realizado por un ente sobe la carga, de manera que se define la diferencia de potencial de la siguiente manera:

Nótese el trabajo WAB , este puede ser negativo, positivo y hasta nulo, de forma que el potencial eléctrico que se presenta en el punto B, podrá ser menor, mayor o igual que el potencial eléctrico que se encuentra en el punto A.

En el sistema internacional, la unidad de medida para la diferencia de potencial es el joule sobre coulomb o también denominado volt.

Normalmente se selecciona con respecto a una carga un punto A, la distancia de este punto con respecto a la carga es una distancia relativamente grande, de forma que el potencial eléctrico VA en esta distancia determinada es dado como cero, de manera que si se expresa el potencial eléctrico como cero (VA = 0), de forma que se tiene lo siguiente:

Sabiendo que W es el trabajo que realiza un ente externo para trasladar una carga q0, proveniente desde un punto infinito, esto ocurre siempre y cuando el valor del potencial eléctrico es cero.

Se puede decir que WAB al igual que VB - VA se encuentran de forma independiente con respecto a la trayectoria que sigue el movimiento de una carga, la cual se traslada e un punto A hacia un punto B, en caso contrario se puede decir que el punto B presenta un potencial eléctrico exclusivo con respecto al del punto A.

De forma que se puede demostrar la diferencia de potencial, son en algunas ocasiones de trayectoria independientes.

Una diferencia de potencia V en algún punto es equivalente al trabajo por unidad de carga, e cual se ejecuta en forma contraria a una fuerza eléctrica cundo se mueve alguna carga considerada de prueba, desde un punto hacia otro, esto se expresa matemáticamente de la siguiente manera:

En donde d es la distancia entre dos placas y E es un campo eléctrico constante que se encuentra entre las placas, como expresa la formula anterior, la diferencia de potencia que está presente entre dos placas o puntos cargadas de forma opuesta (una positiva y otra negativa) es equivalente a la multiplicación de la distancia que separa a las dos placas o puntos por la intensidad del campo.


Ejemplo.

Se tiene una diferencia de potencial de 3000 volt entre dos placas separadas por 3 mm. Determine la densidad del campo eléctrico que se encuentra entre las dos placas.

Protocolo de solución.

Se utilizara la siguiente fórmula.

Tenemos los siguientes datos:

d = 0.003 m.

v = 3000 volt.

Se requiere encontrar el campo eléctrico:

E = ?.

Sustituimos y resolvemos.

La densidad del campo eléctrico que se encuentra entre las dos placas es de 1, 000, 000 V/m.


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