Energía potencial eléctrica – Física 2

Al mover un cuerpo de un punto a otro dentro del campo gravitacional se realiza un trabajo por el hecho de trasladar el cuerpo con respecto a una referencia fija. A esta situación se le asocia el concepto de energía potencial y en si análisis se puede concluir que el trabajo realizado es independiente a la trayectoria que el sólido siga para realizar el cambio de posición, esto se debe a que el campo gravitacional es conservador.

Cuando se estudia la electricidad existe un caso semejante:

Este efecto que explicamos se conoce como campo eléctrico E y se considera que es un uniforme entre las placas con excepción de los bordes donde pierde su carácter lineal. Si se considera que:

Con esto, tenemos que:

Para trasladar la carga de un punto a (a) otro punto (b), se tiene que el trabajo realizado por la fuerza del campo eléctrico es simplemente E · d

Este trabajo es conocido como la diferencia de potencial entre los puntos a y b, al representar el potencial de un punto p cualquiera como Vp, se tiene que en general:

Y de acuerdo con la siguiente ecuación:

De tal manera que al tomar en cuenta que r = d = distancia que recorre la carga para realizar trabajo, tenemos que:

Cuando consideramos las unidades del campo eléctrico y de la distancia, se establece que la diferencia de potencial se puede representar en el Sistema Internacional de Unidades en:

Sin embargo, al hablar de trabajo, recordamos que un N · m es igual a un joule y entonces llamaremos volt (V) a la unidad resultante.