Potencial eléctrico para niños
El potencial eléctrico es como una medida de la "energía" que tiene cada parte de una carga eléctrica en un lugar específico. Imagina que tienes una pequeña carga eléctrica y quieres moverla dentro de un espacio donde hay otras cargas. El potencial eléctrico te dice cuánta energía necesitas para mover esa carga desde un punto de referencia hasta el lugar que te interesa.
Piensa en ello como la altura en una montaña. Cuanto más alto estés, más energía potencial tienes (porque si te caes, la energía se libera). De manera similar, en un campo eléctrico, el potencial eléctrico te indica la "altura" energética para las cargas.
La unidad para medir el potencial eléctrico en el Sistema Internacional es el voltio (V). Por eso, a veces al potencial eléctrico se le llama simplemente "voltaje".
Todos los puntos en un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Es como si dibujaras líneas de igual altura en un mapa de montaña.
Contenido
¿Qué es la diferencia de potencial eléctrico o voltaje?
La diferencia de potencial eléctrico (o voltaje) es la energía que se necesita para mover una carga eléctrica de un punto a otro dentro de un campo eléctrico. Se mide en voltios (V).
Imagina que tienes una batería. La batería tiene un lado positivo y un lado negativo. La diferencia de potencial entre esos dos lados es lo que hace que la electricidad fluya cuando conectas un aparato. Es como la "presión" que empuja las cargas eléctricas.
Si mueves una carga de un punto A a un punto B, la diferencia de potencial entre B y A se calcula dividiendo el trabajo (energía) que se hizo para mover la carga entre esos dos puntos, por la cantidad de carga que se movió.
- 1 voltio es igual a 1 Joule (unidad de energía) por cada Coulomb (unidad de carga eléctrica).
¿Qué es un electronvoltio?
Un electronvoltio (eV) es una unidad de energía muy pequeña que se usa para medir la energía de partículas muy diminutas, como los electrones. Es la energía que gana un electrón cuando se mueve a través de una diferencia de potencial de 1 voltio.
- 1 eV = 1.6 x 10-19 Joules.
- A veces se usan unidades más grandes:
- 1 kiloelectronvoltio (keV) = 1000 eV
- 1 megaelectronvoltio (MeV) = 1,000,000 eV
- 1 gigaelectronvoltio (GeV) = 1,000,000,000 eV
¿Cómo se relaciona el potencial eléctrico con la energía?
El potencial eléctrico está muy relacionado con la energía potencial eléctrica. La energía potencial eléctrica es la energía que tiene una carga debido a su posición en un campo eléctrico. El potencial eléctrico, en cambio, describe el campo en sí, sin importar qué carga específica pongas en él.
Es como la diferencia entre la altura de una montaña (potencial eléctrico) y la energía que tiene una roca en esa altura (energía potencial eléctrica). La altura es una característica del lugar, mientras que la energía de la roca depende de su masa y de la altura.
Ejemplos de potencial eléctrico
Potencial debido a una carga puntual
Cuando tienes una sola carga eléctrica muy pequeña (como un punto), el potencial eléctrico que crea a su alrededor depende de qué tan lejos estés de ella. Cuanto más cerca estés de la carga, mayor será el potencial (si la carga es positiva).
Las superficies donde el potencial es el mismo alrededor de una carga puntual son esferas concéntricas (como capas de cebolla) alrededor de la carga.
Potencial debido a varias cargas puntuales
Si tienes varias cargas eléctricas pequeñas, el potencial eléctrico en un punto específico es simplemente la suma de los potenciales que cada carga crearía por sí sola en ese punto. Es una suma sencilla, no necesitas preocuparte por direcciones como con las fuerzas.
Potencial en una esfera conductora cargada
Imagina una esfera hecha de un material que conduce la electricidad (como un metal) y que tiene carga eléctrica.
- Fuera de la esfera: El potencial eléctrico es como si toda la carga de la esfera estuviera concentrada en su centro. Disminuye a medida que te alejas de la esfera.
- Dentro de la esfera: Dentro de un conductor, el campo eléctrico es cero. Esto significa que el potencial eléctrico es el mismo en todos los puntos dentro de la esfera y es igual al potencial que tiene en su superficie.
Galería de imágenes
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El trabajo se realiza al mover una carga en un campo eléctrico.
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Una carga de prueba se mueve en un campo eléctrico uniforme.
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Una carga de prueba se mueve en un campo eléctrico no uniforme.
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Una carga de prueba se mueve en el campo de una carga puntual.
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Las líneas equipotenciales son perpendiculares a las líneas de campo eléctrico.
Véase también
En inglés: Electric potential Facts for Kids
- Campo eléctrico
- Ley de Coulomb
- Campo electrostático
- Densidad de carga
- Ley de Gauss
