¿Qué es el potencial eléctrico?
El potencial eléctrico (al que solemos llamar voltaje) en un punto del espacio es la energía potencial eléctrica por unidad de carga que tendría una carga de prueba situada en ese lugar. Para una sola carga puntual Q, el potencial a una distancia r se obtiene con la fórmula \(V = kQ/r\), donde \(k\) es la constante de Coulomb. Esta calculadora es universal: solo depende de constantes físicas, por lo que funciona igual en cualquier parte del mundo.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la carga fuente Q en culombios (C) y la distancia r en metros (m) desde esa carga hasta el punto donde quieres conocer el potencial. La calculadora te devuelve el potencial V en voltios (V). Las cargas positivas generan un potencial positivo y las negativas, un potencial negativo. Como el potencial de una carga puntual es una magnitud escalar, no necesitas indicar ninguna dirección.
La fórmula explicada
La relación es $$V = k \cdot \frac{\text{Carga Q (C)}}{\text{Distancia r (m)}}$$ Aquí \(k \approx 8{,}9876 \times 10^9\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) es la constante de Coulomb, \(Q\) es la carga y \(r\) es la distancia de separación. El potencial disminuye según \(1/r\), de modo que al duplicar la distancia el potencial se reduce a la mitad. A diferencia del campo eléctrico (que decae como \(1/r^2\)), el potencial disminuye de forma más lenta con la distancia.
Ejemplo resuelto
Imagina una carga de \(Q = 1\) microculombio (\(1 \times 10^{-6}\ \text{C}\)) situada en el origen y que quieres saber el potencial a 1 metro de distancia. Entonces $$V = \frac{8{,}9876 \times 10^9 \times 1 \times 10^{-6}}{1} \approx 8987{,}55\ \text{voltios}.$$ A 2 metros, el potencial sería la mitad: aproximadamente 4493,78 voltios.
Preguntas frecuentes
¿El potencial eléctrico es un vector? No. El potencial es una magnitud escalar, así que las contribuciones de varias cargas simplemente se suman de forma algebraica.
¿Qué ocurre en r = 0? La fórmula diverge a infinito justo en el punto donde se sitúa una carga puntual ideal, por lo que la calculadora devuelve 0 cuando la distancia es cero para evitar un resultado indefinido.
¿Cuál es el punto de referencia? Esta fórmula asume que el potencial es cero en el infinito, que es el convenio habitual para una carga puntual aislada.
