Potencial eléctrico

Si dejamos en libertad una carga eléctrica en presencia de un campo eléctrico, la carga experimentará una fuerza proporcional al valor del campo que la obligará a moverse, y adquirirá, por tanto, energía cinética.

Es decir, es como si la carga, antes de empezar a moverse, tuviera cierta energía potencial por el hecho de estar dentro del campo eléctrico (al igual que ocurre con una masa elevada a cierta altura sobre la superficie terrestre). Y al moverse, dicha energía potencial se transforma en energía cinética.

El potencial eléctrico en un punto del espacio de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica que adquiere una unidad de carga positiva situada en dicho punto.

donde

• V es el potencial eléctrico en un punto del campo eléctrico. Su unidad en el S.I. es el julio por culombio (J/C) que en honor a Alessandro Volta recibe el nombre de Voltio.
• E_p es la energía potencial eléctrica que adquiere una carga testigo positiva q' al situarla en ese punto.

Suponiendo que el potencial en un punto situado muy lejos de la carga que genera el campo es cero (en el infinito), podemos definir el concepto de potencial eléctrico (V), o simplemente potencial, debido a una carga Q (que es la que crea el campo eléctrico) como la energía potencial que tiene una carga eléctrica q dividida por el valor de la carga.

El potencial eléctrico del campo eléctrico creado por una carga puntual q se obtiene por medio de la siguiente expresión:

donde:

• V es el potencial eléctrico en un punto. En el S.I. se mide en Voltios (V).
• K es la constante de la ley de Coulomb. En el S.I. se mide en N·m²/C2.
• q es la carga puntual que crea el campo eléctrico. En el S.I. se mide en culombios (C).
• r es la distancia entre la carga y el punto donde medimos el potencial. En el S.I. se mide en metros (m).

La unidad del potencial eléctrico en el Sistema Internacional (SI) es el voltio (V).

Si observas detenidamente la expresión puedes darte cuenta de que:

• Si la carga q es positiva, la energía potencial es positiva y el potencial eléctrico V es positivo.
• Si la carga q es negativa, la energía el potencial es negativa y el potencial eléctrico V es negativo.
• Si no existe carga, la energía potencial y el potencial eléctrico es nulo.
• El potencial eléctrico no depende de la carga testigo q' que introducimos para medirlo.

Cargas y potencial eléctrico

• Las cargas positivas . crean potenciales positivos, y las negativas, potenciales negativos.
• El valor del potencial depende del valor de la carga y de la distancia.
• Las cargas positivas se mueven libremente de potenciales mayores a menores.

Ejemplos de potencial 

Electrocardiograma

La vida humana depende de la electricidad. Cada segundo, impulsos eléctricos atraviesan el músculo cardíaco, produciendo los latidos. Estas señales mandan «ecos» a través de los tejidos hacia la piel, donde pueden ser detectados por sensores metálicos y representados en una gráfica: un «electrocardiograma»