Campo eléctrico vs potencial eléctrico: diferencia y comparación

Una corriente eléctrica se forma cuando dos partículas cargadas se acercan entre sí. Dependiendo de las cargas presentes, se describe el flujo de la corriente.

La corriente eléctrica se puede medir usando varias medidas y unidades. Estas unidades y medidas se definen y formulan para ayudar a determinar el valor de la corriente eléctrica.

Dos de ellos son el campo eléctrico y el potencial eléctrico.

Puntos clave

  1. Un campo eléctrico es una cantidad vectorial que representa la fuerza ejercida sobre una partícula cargada dentro del campo, proporcionando información sobre la dirección y magnitud de la fuerza experimentada por una partícula cargada.
  2. El potencial eléctrico, también conocido como voltaje, es una cantidad escalar que mide la energía potencial por unidad de carga en un punto particular del espacio, lo que indica la cantidad de trabajo requerido para mover una partícula cargada dentro de un campo eléctrico.
  3. La principal diferencia entre el campo eléctrico y el potencial eléctrico es su naturaleza. El campo eléctrico es una cantidad vectorial que representa la fuerza sobre una partícula cargada, y el potencial eléctrico es una cantidad escalar que mide la energía potencial por unidad de carga.

Campo eléctrico vs potencial eléctrico

Un campo eléctrico es una cantidad vectorial. Es el área alrededor de las partículas cargadas y la fuerza que las partículas cargadas aplican a su entorno. El potencial eléctrico es una cantidad escalar. Es la fuerza necesaria para mover partículas cargadas en un campo eléctrico de un punto a otro.

Campo eléctrico vs potencial eléctrico

Un campo eléctrico es la medida de la fuerza ejercida por partículas cargadas. Cada partícula cargada tiene un campo eléctrico, que disminuye al aumentar la distancia entre la partícula y el punto donde se mide la fuerza.

Un potencial eléctrico, por otro lado, es la medida del campo eléctrico de una partícula. El potencial eléctrico también disminuye al aumentar la distancia.

La unidad de medida es el Voltio.

Tabla de comparación

Parámetros de comparaciónCampo eléctricoPotencial eléctrico
DefiniciónLa cantidad de fuerza por cargaLa cantidad de energía por carga
MagnitudCantidad vectorialCantidad escalar
UnidadesNewton por culombioVolt
MeasurementUna medida de la fuerza ejercida por las partículas cargadas sobre el entornoUna medida del campo eléctrico.
ContinuityNo siempre es continuo pero nunca es infinito.siempre es continuo
Relación con la distanciaDisminuye con el aumento de la distanciaDisminuye con el aumento del cuadrado de la distancia

¿Qué es el campo eléctrico?

El campo eléctrico es la fuerza que una partícula cargada ejerce sobre el entorno. Disminuye con el aumento de la distancia.

Esto se debe a que cuanto más lejos está el punto de la partícula cargada, menor es la fuerza ejercida. La fuerza ejercida puede ser positiva o negativa dependiendo de la carga de la partícula.

La fórmula para calcular el campo eléctrico suele ser,

E=F/q o E=Kq/r^2

Dónde,

  1.  E=campo eléctrico
  2. F=fuerza ejercida
  3. Q=carga de la partícula
  4. r = distancia de la carga
  5. K=constante

De la fórmula, obtenemos que la unidad de campo eléctrico es Newton por Culombio (N/C), y la unidad SI de un campo eléctrico es voltio por metro (V/m). Según la unidad, también podemos definir el campo eléctrico como la fuerza ejercida por unidad de carga.

Un campo eléctrico también se describe como el campo físico o área alrededor de cada partícula cargada y mide el área hasta la cual se ejerce la fuerza. La partícula cargada ejerce una fuerza de atracción o repulsión sobre otras partículas cargadas cercanas.

Esta es una cantidad vectorial.

campo eléctrico

¿Qué es el potencial eléctrico?

El potencial eléctrico es la medida del campo eléctrico producido cuando una carga se mueve de un punto a otro. También se describe como la energía o el trabajo realizado al mover una unidad de carga desde el infinito hasta un punto en el campo eléctrico cuando la aceleración de la partícula es cero.

La fórmula del potencial eléctrico es,

V=W/Q o V=Kq/r

Dónde,

  1. V = potencial eléctrico
  2. W = trabajo realizado
  3. Q,q=carga
  4. r=distancia
  5. K=constante

De la fórmula, podemos derivar la unidad de potencial eléctrico como joules por coulomb (J/C), pero la unidad SI de potencial eléctrico es voltio (V). Podemos definir el potencial eléctrico de las unidades como la energía o el trabajo realizado por unidad de carga.

La fórmula del potencial eléctrico cambia con un cambio como la partícula cargada y la forma de la sólido para el cual se va a determinar el potencial.

Esta es una cantidad escalar.

potencial eléctrico

Diferencia entre campo eléctrico y potencial eléctrico

  1. La definición es la principal diferencia entre el campo eléctrico y el potencial eléctrico. El campo eléctrico es la fuerza ejercida por unidad de partícula cargada, mientras que el potencial eléctrico es la energía o trabajo realizado por partícula cargada.
  2. Dado que el campo eléctrico depende de la dirección de la fuerza ejercida, es una cantidad vectorial. Pero este no es el caso del potencial eléctrico, ya que es independiente de la dirección de la partícula cargada o de la fuerza y ​​sigue siendo una cantidad escalar.
  3. Las fórmulas para calcular las dos medidas son diferentes; por lo tanto, hay una diferencia en las unidades SI de los dos. La unidad SI de un campo eléctrico es el voltio por metro o V/m, mientras que la unidad SI del potencial eléctrico es el voltio o simplemente V.
  4. Como sugieren las definiciones, el campo eléctrico mide la fuerza ejercida por cada partícula cargada. El potencial eléctrico mide el campo eléctrico por partícula cargada o el trabajo realizado (o la energía utilizada).
  5. El potencial eléctrico es siempre una función continua, mientras que el campo eléctrico no es una función continua. Varía de una región a otra o punto a punto ya que también depende de la partícula que se esté ejerciendo la fuerza. Pero el valor nunca tiende a infinito.
  6. Como la fuerza ejercida disminuye al aumentar la distancia entre las partículas cargadas o el punto y la partícula cargada, el campo eléctrico es inversamente proporcional a la distancia. Por otro lado, el potencial eléctrico es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (distancia entre el punto inicial y final).
Diferencia entre campo eléctrico y potencial eléctrico
Referencias
  1. https://science.sciencemag.org/content/218/4571/467.abstract
  2. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2002JA009429

Última actualización: 11 de junio de 2023

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