¿Cómo el potencial eléctrico entre dos cargas de punto opuesto iguales es cero? No tenemos campo eléctrico cero en esa región.

¿Cuál es el potencial gravitacional de una roca sentada en la superficie de la tierra? Apuesto a que si estuvieras haciendo cálculos sobre cuánto cambiaría su potencial gravitacional si lo levantaras, entonces asumirías que su energía potencial gravitacional inicial era cero.

Pero no lo es. La roca no tiene energía potencial intrínseca fija. Medido desde el fondo de un pozo, tiene una gran cantidad de energía potencial: tírelo y aumenta la velocidad. Asumimos que es cero porque no importa lo que suponemos que es la energía potencial inicial, y 0 es un número muy redondo y fácil de trabajar,

Exactamente la misma situación ocurre con las cargas puntuales. La energía potencial no está definida, porque importa desde dónde la mides. Por lo tanto, por simple conveniencia en el cálculo, asumimos que la configuración inicial tiene una energía potencial de cero, porque cualquier número es tan bueno como cualquier otro número, y cero es un número fácil de trabajar.

El campo eléctrico no es lo mismo que el potencial: el campo eléctrico es el gradiente o la tasa de cambio de potencial.

El potencial en algún momento es la suma de los potenciales aportados en ese punto por todas las demás cargas en el sistema.

En su sistema de un par de cargas iguales pero opuestas, en cualquier punto equidistante de cada una (por ejemplo, a medio camino entre ellas), la carga positiva contribuye con la misma magnitud que la carga negativa, pero con signo opuesto, por lo que el potencial allí se suma a cero.

Pero a ambos lados de ese punto medio, los potenciales no se cancelan: hay un potencial más alto en el lado más cercano a la carga positiva, y un potencial más bajo en el otro, formando un gradiente potencial. Como se dijo, un gradiente potencial es un campo eléctrico.

Este campo es un vector con magnitud y dirección correspondiente a la mayor tasa de cambio de potencial (posición wrt). Compare esto con el potencial en sí mismo, que es un valor escalar correspondiente a la suma de todos los potenciales aportados en ese punto por todas las cargas presentes en el sistema.

El potencial eléctrico es escalar y el resultado neto en un punto es simplemente la suma algebric de todos los potenciales eléctricos en ese punto. Use la fórmula V = k (q / r) donde q es la carga eléctrica (que tiene un signo) yr es la distancia desde la carga eléctrica hasta ese punto

Si bien el campo eléctrico es un vector y debemos hacer algo similar al “diagrama de cuerpo libre” y calcular el valor de la resultante. Incluso en la situación más simple de las dos cargas eléctricas iguales, la fórmula para el campo eléctrico es k (q / r ^ 2). Mientras que el punto donde el campo es cero no está en la línea entre las dos cargas opuestas.

Puede pensar en la diferencia potencial entre dos puntos en el espacio como el trabajo total necesario para mover una carga de prueba (o carga unitaria) de uno de esos puntos al otro.

Imagine que hay dos cargas “+” en los puntos A y B. Suponga que está moviendo una carga de prueba en línea recta de A a B. Esencialmente, el campo eléctrico sobre esa línea es algo como esto

(A) —–> -> -> -> (C) <- <- <- <—– (B)

A partir de A, la fuerza eléctrica te está “ayudando”, por lo que estás haciendo un trabajo negativo. Después de pasar el punto medio (C), empujará la carga contra la fuerza eléctrica, por lo que está haciendo un trabajo positivo. No es difícil darse cuenta de que, debido a la simetría en la configuración, la suma del trabajo negativo y positivo que ha realizado es cero.

En un sentido más matemático, uno dice que la diferencia de potencial es la integral del campo eléctrico sobre cualquier camino que conecte A y B (en el caso de la electrostática, puede demostrar que el resultado es independiente de la elección del camino).

Como otro ejemplo, piense en el potencial gravitacional: la diferencia de energía potencial entre dos puntos a la misma altura es cero. Eso significa que se necesita cero trabajo neto para mover una masa de uno de esos puntos al otro, ¡y nuevamente es independiente de la elección del camino!