1. Potencial eléctrico

2. El potencial eléctrico
Si la masa m alcanza el nivel B, tiene un potencial para realizar
trabajo en relación con el nivel A . El sistema tiene energía
potencial (EP) que es igual al trabajo realizado en contra de la
gravedad.
EP = mgh

4. Características del potencial eléctrico
• La energía potencial aumenta siempre que
una carga positiva se mueva en contra del
campo eléctrico.
• La energía potencial disminuye siempre que
una carga negativa se mueva en contra del
campo eléctrico.

5. Determinación de la energía potencial
eléctrica
Cuando se desplaza del punto A al punto B , la fuerza
eléctrica promedio que experimenta una carga +q es:

6. El trabajo efectuado en contra del campo eléctrico al moverse a través de la
distancia rA - rB es igual a:
El trabajo es una función de las distancias rA y rB . La trayectoria seguida no
tiene importancia.

7. El trabajo realizado contra las fuerzas eléctricas al
mover una carga positiva desde el infinito hasta un
punto a una distancia r de la carga Q .
Con frecuencia, se considera que la energía potencial en el infinito es
cero, por lo que, la energía potencial de un sistema compuesto por
una carga q y otra carga Q separadas por una distancia r es:

8. Una distancia de 20 cm separa dos cargas, la primera de + 2 nC, y la segunda de + 4
C. Determine la energía potencial del sistema y encuentre el cambio de energía
potencial si la carga de 2 nC se mueve a una distancia de 8 cm de la carga de + 4 C.
La energía potencial a los 20 cm
A una distancia de 8 cm EP 54 10-5 J
Como la diferencia es positiva, significa que hay un incremento en la energía potencial. Si la
carga Q fuera negativa y todos los demás parámetros no cambiarán, la energía potencial
habría disminuido en esta misma cantidad.

9. El potencial
• Es conveniente atribuir otra propiedad al espacio que rodea
una carga, ya que permite predecir la energía potencial
debida a otra carga situada en cualquier punto. Esta
propiedad del espacio se ha denominado potencial.
• "El potencial V en un punto situado a una distancia r de una
carga Q es igual al trabajo por unidad de carga realizado
contra las fuerzas eléctricas para transportar una carga
positiva + q desde el infinito hasta dicho punto".

10. El potencial eléctrico
Esto significa que el potencial en determinado punto A, es igual a la
energía potencial por unidad de carga. Las unidades de potencial se
expresan en joules por coulomb, y se conocen como volt (V).
EP = qV A .

11. Superficies equipotenciales
• En todos los puntos ubicados a
iguales distancias de una carga
esférica A el potencial es el
mismo. Por ello, las líneas
punteadas se conocen como
líneas equipotenciales.
• Las líneas equipotenciales son
siempre perpendiculares a las
líneas de campo eléctrico.
• El potencial debido a una carga
positiva es positivo. El
potencial debido a una carga
negativa es negativo.

12. Determine el potencial en un punto A que está a 30 cm de distancia de una carga
de - 2 C. Encuentre cuál es la energía potencial si una carga de + 4 nC está
colocada en A .
EP =qV A = (4 10 - 9 C)(- 6 10 4 V)
=- 24 10 - 5 J

14. Separadas por 12 cm, se tienen dos cargas, Q 1 = + 6 C y Q 2 = - 6 C. Determine el
potencial en el punto A y en el punto B.

15. Separadas por 12 cm, se tienen dos cargas, Q 1 = + 6 C y Q 2 = - 6 C. Determine el
potencial en el punto A y en el punto B.

16. Diferencia de potencial
• Es frecuente el deseo de conocer los
requisitos de trabajo para mover cargas entre
dos puntos, lo que conduce al concepto de
diferencia de potencial.
• la diferencia de potencial es el trabajo por
unidad de carga positiva que realizan fuerzas
eléctricas para mover una pequeña carga de
prueba entre un par de puntos.

17. Diferencia de potencial
• Si el potencial en cierto punto A es de 100 V y el
potencial en otro punto B es de 40 V, la diferencia
de potencial es: V A - V B = 100 V - 40 V = 60 V.

18. Ejemplo:
• Determine la diferencia de potencial entre los
puntos A y B de la figura. Asimismo, diga que
cantidad de trabajo realiza un campo eléctrico al
mover una carga de - 2 nC del punto A al punto B .
V A = 6.75 10 5 V V B = - 10.1 10 5 V
V A - V B =6.75 10 5 V - (- 10.1 10 5 V) = 16.9 10 5 V

19. Diferencia de potencial entre dos placas
paralelas cargadas
Se tienen dos placas separadas, la diferencia de
potencial entre éstas es 5 mm es de 10 kV. ¿Cuál es la
intensidad del campo eléctrico entre las placas?
• Fd = (q E )d
• q(V A - V B ) = q Ed
• V = Ed

20. El electrón-volt
• Se ha definido al electrón-volt como la unidad de
energía equivalente a la energía adquirida por un
electrón que es acelerado a través de una diferencia
de potencial de un volt.
• EC = q V
• = (1.6 × 10 - 19 C)(1 V)
• = 1.6 × 10 - 19 J
• 1 eV corresponde a una energía de 1.6 ×10-19 J.

21. Experimento de Millikan

22. Experimento de Millikan
• Millikan observó que las cargas no siempre eran iguales, no
obstante, él demostró que la magnitud de la carga era
siempre un múltiplo entero de una cantidad básica de
carga. Se supuso que esa carga mínima debía ser la carga
de un solo electrón y que las otras cantidades resultaban
de dos o más electrones. Los cálculos de la carga
electrónica por este método dan:
• e = 1.6065 × 10 - 19 C
• Esto corresponde acertadamente con los valores obtenidos
con otros métodos.