El documento resume los conceptos fundamentales de potencial eléctrico, campo eléctrico y magnetismo. Explica que el potencial eléctrico en un punto es la energía potencial por unidad de carga colocada en ese punto. También describe la ley de Coulomb sobre la interacción entre cargas eléctricas y los tipos de materiales magnéticos como ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnéticos. Finalmente, relaciona los campos eléctricos y magnéticos con las cargas eléctricas

1. POTENCIAL ELÉCTRICO
Electricidad y Magnetismo
Editson Noriega
C.I 28036758

2. 1
POTENCIAL ELÉCTRICO
Electricidad y Magnetismo
Quién no necesita hoy en día de una batería de todo uso (pilas de corriente
continuas 1.5 v), o una fuente de alimentación (batería de un UPS; La batería
proporciona 9 joule de energía por cada coulomb de carga eléctrica que haga
circular por el circuito al que se conecte), panel solar, entre otros. En donde
aparece una diferencia de potencial de más (+) a menos (-). En este sentido,
es posible estudiar el campo magnético que se forma, por ejemplo, alrededor
de un alambre (conductor eléctrico) por donde circula una corriente, esto se
considera campo magnético en torno a una corriente rectilínea.
Ahora bien al considerar una carga (Q+) donde se genera un campo
eléctrico alrededor de ella, se estaría formando líneas de flujo magnético1 las
cuales encierran una corriente eléctrica (figura 1), entonces: ¿Cómo se puede
entender el potencial eléctrico? desde la conceptualización del potencial
eléctrico en un punto, esta será la energía potencial por unidad de carga (q0)
colocada en dicho punto2. Es decir la carga Q + está generando las líneas del
campo y de repente aparece en el espacio una carga q0 moviéndose de un
punto a A un punto B (figura 2), por ende lo que interesa es conocer el trabajo
que realiza q0 del punto A al punto B.
1 Las líneas decampo eléctrico señalan o representan lasposibles trayectoriasquedescribiría una carga
de prueba positiva liberada en distintos puntos en presencia de una carga generadora.
2 Alonso y Finn, Física,volumen II : Campos y ondas
Q
q0
q0A
B
Figura 2. Trayectoria de la carga de
prueba
Q
q0
Figura 1.Unidades de campo de un
Carga generadora Q frente a una
carga de prueba q0

3. 2
Lo antes expuesto viene representado por la siguiente ecuación 1:
V=
𝐸𝑝
𝑞
Designando el potencial eléctrico por V y Ep como la energía potencial de
una carga de prueba q., la unidad de medida es el Joule o J C-1. Cabe resaltar
que las definiciones tanto de campo eléctrico como de potencial eléctrico son
análogas a las de campo y potencial gravitacional.
Desde la base conceptual antes expuesta, se puede comprender el
potencial eléctrico debido a una carga puntual y la energía potencial eléctrica
partiendo desde la fórmula de diferencial de potencial de la siguiente manera
(ecuación 2):
∆𝑉 ∫ 𝐸⃑⃑⃑
𝑏
𝑎
. 𝑑𝑙⃑⃑⃑
En donde 𝐸⃑ es energía potencial eléctrica dada por: 𝐸⃑ =
𝐾 𝑄
𝑟2 𝑟̂; y 𝑑𝑙⃑⃑⃑ es el
diferencial de distancia. Por lo que se puede graficar de la siguiente forma:
Figura 3. Diferencia de potencial eléctrica de una carga de prueba del punto
a al punto b.
Las líneas de fuerza producidas por una carga puntual negativa se dirigen
radialmente hacia dicha carga, ya que, una carga de prueba q0 positiva
Q +
a
b
E
dl
r
dr

4. 3
colocada en un punto cercano tendería a acercarse a la carga que produce el
campo eléctrico.
Electricidad
La potencia eléctrica es la rapidez con la cual se realiza cierto trabajo
ejercido por el campo eléctrico sobre los electrones de una resistencia y resulta
ser una variación de la energía potencial o el trabajo eléctrico, es decir, el
trabajo que se debe realizar sobre una carga por unidad de tiempo.
Así vinculado a lo anterior, se explica de las cargas eléctricas3, que estas
constituyen la corriente que va de un punto (a) de potencial mayor hasta un
punto (b) de potencial menor, y en donde las cargas eléctricas pierden energía
eléctrica al pasar de (a) al punto (b), a este fenómeno se le conoce como
efecto Joule y consiste en el proceso de transformación de energía eléctrica
en energía térmica que sucede en una resistencia que le atraviesa una
corriente eléctrica.
Esto quiere decir que la carga (q) la cual circula por un conductor metálico
o resistencia (R), cuyos extremos existe una diferencia de potencial V, se lleva
a cabo un trabajo, cuya fórmula viene dada por ecuación 3:
𝑾 = 𝒒. 𝑽
Al pasar la corriente por el conductor metálico trabajo W se transforma en
calor, el cual es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de
corriente que circula, a la resistencia del conductor y al tiempo que tarda la
corriente en atravesarlo.
3 Cualquier porción de materia, o cualquier partícula, está caracterizada por dos propiedades
independientes fundamentales: masa y carga. Alonso y Finn. Física, volumen II: Campos y ondas

5. 4
Ley de Coulomb, esta ley establece la interacción electroestática entre dos
partículas cargadas expresada matemáticamente por ecuación 4:
𝐹 = 𝐾𝑒
𝑞𝑞`
𝑟2
La carga eléctrica permite cuantificar el estado de electrización de los
cuerpos siendo su unidad mínima la carga del electrón. Esto significa que la
carga eléctrica (q) de un cuerpo está cuantizada y se puede expresar como
nq, en que n es un número entero (incluyendo el cero); sin embargo, como la
carga del electrón es muy pequeña, se utiliza un múltiplo de ella: el coulomb
(C), que es la carga obtenida al reunir 6,24 x 1018 electrones.
Es decir, un cuerpo eléctricamente neutro se electriza cuando gana o pierde
electrones, esto se puede dar a través del frotamiento que es la electrización
por fricción. Por contacto el que tiene exceso de electrones (carga –) traspasa
carga negativa al otro, o el que tiene carencia de ellos (carga +) atrae
electrones del otro cuerpo. Y por inducción, al acercar un cuerpo cargado al
conductor neutro, las cargas eléctricas se mueven de tal manera que las de
signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en el conductor y las de signo
contrario se aproximan al cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado.
En síntesis La ley de Coulomb sostiene que: la fuerza eléctrica entre dos
cargas puntuales (q1 y q2), separadas una distancia r, es directamente
proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que las separa. Es decir, va disminuyendo
rápidamente a medida que se alejan las cargas entre sí. Véase ecuación 4. La
ley de Coulomb se aplica a cargas puntuales, es decir, a cargas cuyos tamaños
son despreciables frente a la distancia que las separa.
Cabe destacar que la fuerza eléctrica, al igual que todas las fuerzas, es una
magnitud vectorial, es decir, actúan a distancia, son de igual magnitud y

6. 5
dirección, pero tienen sentidos opuestos; son pares del tipo acción-reacción.
Otro ejemplo son los condensadores eléctricos, como se dijo antes, consisten
en dos láminas conductoras paralelas separadas por un aislante o dieléctrico
(aire, papel mica, etc.), tienen la capacidad de almacenar energía eléctrica.
Están presentes en variados circuitos eléctricos y electrónicos y existen
muchos tipos diferentes, que podemos clasificar en fijos y variables.
Magnetismo
El magnetismo se designa para indicar el conjunto de propiedades que
posee ciertos cuerpos para atraer objetos de hierro o de acero, por ejemplo
los imanes los cuales de forma natural cuentan con la propiedad de atraer
fuertemente o adherirse a otros materiales llamados ferromagnéticos, al igual
que repeler o atraer a otro imán. Se puede agregar que los dominios
magnéticos están constituidos por átomos de material magnético agrupados
en microscópicas regiones magnéticas.
Los materiales magnéticos son: Los ferromagnéticos son materiales que
pueden ser magnetizados permanentemente por la aplicación de campo
magnético externo, como es el caso del hierro, níquel, cobalto y otras
aleaciones. Otro material son los paramagnéticos cada átomo que los
constituye actúa como un pequeño imán pero se encuentran orientados al azar
de modo que el efecto magnético se cancela, como es el caso del titanio, el
aluminio, el magnesio, entre otros. Y por último los diamagnéticos en este caso
la disposición de los electrones de cada átomo es tal que se produce una
anulación global de los efectos magnéticos, son diamagnéticos por ejemplo el
bismuto, la plata, el plomo o el agua.
Cuando un trozo de hierro, un imán o un hilo de corriente se colocan en una
zona en la que existe un campo se ven sometidos una fuerza que tiende a
orientarlos de una forma determinada.

7. 6
La ley de Ampére permite calcular campos magnéticos a partir de las
corrientes eléctricas. A partir de los fenómenos eléctricos y magnéticos
desarrollado por Oersted, profesor de la Universidad de Copenhague,
descubrió que un hilo conductor, sobre el que circulaba una corriente eléctrica,
ejercía una perturbación magnética a su alrededor. Otros experimentos con
Ampere dieron lugar a la electrodinámica.
Finalmente a través de este ensayo expositivo se concluye sobre el potencial
eléctrico, que se ejerce un trabajo W para mover la carga de prueba (q0)
corresponde al cambio de la energía potencial eléctrica, experimentado por
dicha carga. Si se quiere mover una carga de prueba q0 desde el infinito (región
alejada donde el potencial eléctrico de la carga generadora es prácticamente
nulo) hasta cierto punto dentro de un campo eléctrico generado por una carga
Q, es necesario ejercer una fuerza por un agente externo, y por tanto realizar
un trabajo contra las fuerzas eléctricas, por lo que la carga de prueba adquiere
una cierta energía potencial eléctrica.
La carga eléctrica es una propiedad de la materia por la cual aparecen
fuerzas entre objetos que la poseen y tiene su origen en la naturaleza eléctrica
del átomo, por lo que reforzó el conocimiento de que dos objetos son frotados
entre sí, algunas cargas pasan de uno al otro y aparecen las fuerzas eléctricas
entre ellos. Por otra parte el comportamiento magnético de un material
depende de su estructura y, particularmente de los electrones. Un imán natural
manifiesta su magnetismo a partir de la distribución de electrones en su interior
y por este motivo, cuando un imán es partido por la mitad, cada una de las
partes resultantes es un imán más pequeño, comprobándose que los polos
nunca pueden separarse.
Un campo se puede imaginar intelectualmente como líneas alrededor de las
cargas eléctricas o de los polos magnéticos, indicando en cada punto la

8. 7
direcciónde las fuerzas que aparecen cuando se coloca allí una carga eléctrica
o un imán.
Como resumen final el campo magnético es una magnitud vectorial,
producido por una carga puntual en movimiento o por un conjunto de cargas
en movimiento, es decir, por una corriente eléctrica.