1. Potencial electrostático. Diferencia de potencial

Imagen 2. Trabajo. Dominio público.

El campo electrostático es un campo conservativo, puesto que la circulación del vector intensidad de campo a lo largo de una curva cerrada es cero.

En efecto, para el campo creado por una partícula de carga , cuya intensidad de campo es :

 

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Al ser el campo electrostático conservativo se puede considerar derivado de un potencial escalar , tal que :

La unidad de potencial electrostático en el SI es el julio por culombio (J/C), que recibe el nombre de voltio (V).


Si consideras el campo electrostático creado por una carga puntual , la diferencia de potencial entre dos puntos del campo será:

Imagen 3. Elaboración propia

Y si eliges el origen de potencial en el infinito, , el potencial en un punto cualquiera será:

 

Así el potencial electrostático creado por una carga puntual puede ser positivo o negativo, según cuál sea el signo de la carga que crea el campo.

Puedes observar que el potencial creado por una carga puntual toma el mismo valor en todos los puntos de una superficie esférica con centro en la carga.

Recordando que la intensidad de campo puede interpretarse como la fuerza que ejerce el campo electrostático sobre la unidad de carga positiva, la definición de indica que el potencial en un punto coincide con la energía potencial que una partícula con carga tendría, de estar situada en dicho punto, o bien, con el trabajo que hay que realizar para trasladar la carga positiva unidad desde el infinito (referencia) al punto considerado.

No obstante, es conveniente interpretar el potencial como una de las características del campo, de modo que una carga eléctrica crea en el espacio que la rodea un potencial (campo escalar), de cuya estructura dependerá la forma en que esa carga interacciona con otras.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto
Imagen 4. Elaboración propia.
Una carga puntual de 3∙10-9 C crea un campo electrostático. ¿Cuál es el potencial a 10 cm de la carga?
Dato:

Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple
Una partícula puntual cargada crea un potencial electrostático de 20V en los puntos situados a 2m de ella. La carga de la partícula es:

 

       
4,4·10-9 C
2,2·10-9 C
4,4·10-6 C
2,2·109 C