Page 520 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

25.3 Potencial eléctrico 501

Solución (b): La energía potencial a r = 8 cm = 0.08 m es

_ k Q q _ (9 X 109 N • m2/C2)(4 X 10~6 C)(2 X 10~9 C)
^ r (0.08 m)
= 9.00 X 10~4 J
El cambio en energía potencial es

AEP = 9.00 X 10“4J - 3.6 X 10 4 J = 5.4 X 10^4 J
Observe que la diferencia es positiva, lo que indica un incremento en energía potencial. Si
la carga Q fuera negativa y todos los demás parámetros no cambiaran, la energía potencial
habría disminuido en esta misma cantidad.

Potencial eléctrico

Cuando anteriormente estudiamos el concepto de campo eléctrico como fuerza por unidad de
carga, se indicó que la principal ventaja de un concepto de ese tipo era que permitía asignar
una propiedad eléctrica al espacio. Si se conoce la intensidad del campo en cierto punto, es
posible predecir la fuerza sobre una carga situada en ese punto. De igual forma es conveniente
asignar otra propiedad al espacio que rodea una carga, y que nos permite predecir la energía
potencial debida a otra carga situada en cualquier punto. Esta propiedad del espacio se llama
potencial y se define como sigue:

El potencial V en un punto situado a una distancia rd e una carga Q es igual al
trabajo por unidad de carga realizado contra las fuerzas eléctricas para trans­
portar una carga positiva + q desde el infinito hasta dicho punto.

En otras palabras, el potencial en determinado punto A. como muestra la figura 25.6, 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 (J)
VA(V) = — ^ (25.6)
q (C)

Figura 25.6 Cálculo del potencial a una distancia r de una carga +Q