El potencial eléctrico en un punto de un campo eléctrico se define como la cantidad de trabajo que hay que hacer para llevar una unidad de carga eléctrica positiva desde el infinito hasta ese punto.
De manera similar, el diferencia de potencial entre dos puntos se define como el trabajo que se requiere para llevar una unidad de carga positiva de un punto a otro punto.
Cuando un cuerpo está cargado, puede atraer un cuerpo con carga opuesta y puede repeler un cuerpo con carga similar. Eso significa que el cuerpo cargado tiene la capacidad de hacer el trabajo. Esa capacidad de hacer el trabajo de un cuerpo cargado se define como potencial eléctrico de ese cuerpo.
Si dos cuerpos cargados eléctricamente están conectados por un directorlos electrones empiezan a fluir desde el cuerpo de menor potencial al de mayor potencial, lo que significa que la corriente empieza a fluir desde el cuerpo de mayor potencial al de menor potencial dependiendo de la diferencia de potencial de los cuerpos y la resistencia del conductor de conexión.
Así que.., potencial eléctrico… de un cuerpo es su condición de carga que determina si tomará o dejará de tomar la carga eléctrica a otro cuerpo.
Potencial eléctrico se califica como nivel eléctrico, y la diferencia de dos de esos niveles, hace que la corriente fluya entre ellos. Este nivel debe ser medido desde un nivel cero de referencia. El potencial de la tierra se toma como nivel cero. El potencial eléctrico por encima del potencial de la tierra se toma como potencial positivo y el potencial eléctrico por debajo del potencial de la tierra es negativo.
La unidad de potencial eléctrico es el voltio. Para llevar una unidad de carga de un punto a otro, si se hace un trabajo de un julio, entonces el diferencia de potencial entre los puntos se dice que es de un voltio. Así que podemos decir,
Si un punto tiene un potencial eléctrico de 5 voltios, entonces podemos decir que para llevar una carga de culombio desde el infinito hasta ese punto, hay que hacer 5 joule de trabajo.
Si un punto tiene un potencial de 5 voltios y otro tiene un potencial de 8 voltios, entonces hay que hacer 8 5 o 3 julios de trabajo para mover un culombio del primer punto al segundo.
Potencial en un punto debido a la carga de puntos
Tomemos una carga positiva + Q en el espacio. Imaginemos un punto a una distancia x de dicha carga + Q. Ahora colocamos una unidad de carga positiva en ese punto. Según la ley de Coulombs, la unidad de carga positiva experimentará una fuerza,
Ahora, movamos esta unidad de carga positiva, por una pequeña distancia dx hacia la carga Q.
Durante este movimiento el trabajo que se hace contra el campo es,
Así que, el trabajo total a realizar para llevar la carga unitaria positiva desde el infinito hasta la distancia x, viene dado por,
Según la definición, este es el potencial eléctrico del punto debido a la carga + Q. Por lo tanto, podemos escribir,
Diferencia potencial entre dos puntos
Consideremos dos puntos en la distancia d1metro y d2 de una carga +Q.
Podemos expresar el potencial eléctrico en el punto d1 a un metro de distancia de +Q, as,
Podemos expresar el potencial eléctrico en el punto d2 a un metro de distancia de +Q, as,
Así, el diferencia de potencial entre estos dos puntos es
