Electric Potential · Potencial Eléctrico
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| volt/vəʊlt/ | voltio |
Voltage is like "electric height"
- A ball rolls downhill from high ground to low; a positive charge "rolls" from high voltage to low.
- Voltage measures the electric potential energy per unit charge at a point.
- It is like the height of an electric landscape — energy waiting to be released.
- The difference in voltage between two points is what drives current in a circuit.
El voltaje es como una "altura eléctrica"
- Una bola rueda cuesta abajo desde un lugar alto a uno bajo; una carga positiva "rueda" desde un voltaje alto hacia uno bajo.
- El voltaje mide la energía potencial eléctrica por unidad de carga en un punto.
- Es como la altura de un paisaje eléctrico — energía esperando ser liberada.
- La diferencia de voltaje entre dos puntos es lo que impulsa la corriente en un circuito.
Potential is energy per charge
- Electric potential $V$ is potential energy per unit charge: $V = \dfrac{U}{q}$.
- Its unit is the volt 伏特 ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- Unlike the field, potential is a scalar — just a number at each point, no direction.
- For a point charge, $V = \dfrac{kq}{r}$, falling off as $1/r$.
El potencial es energía por carga
- El potencial eléctrico $V$ es la energía potencial por unidad de carga: $V = \dfrac{U}{q}$.
- Su unidad es el voltio ($1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$).
- A diferencia del campo, el potencial es una magnitud escalar: solo un número en cada punto, sin dirección.
- Para una carga puntual, $V = \dfrac{kq}{r}$, disminuyendo conforme $1/r$.
Field and potential together · Campo y potencial juntos
See how the field lines relate to the potential that falls off around a charge. · Ver cómo se relacionan las líneas de campo con el potencial que disminuye alrededor de una carga.
Electric potential is a scalar — a single number at each point, with no direction. · El potencial eléctrico es un escalar —un solo número en cada punto, sin dirección.
Unlike the field, potential has no direction; it is a scalar in volts. · A diferencia del campo, el potencial no tiene dirección; es un escalar en voltios.
One volt equals one joule per ____. · Un voltio equivale a un joule por ____.
$1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — energy per unit charge. · $1\ \text{V} = 1\ \tfrac{\text{J}}{\text{C}}$ — energía por unidad de carga.
Equipotentials and potential difference
- Points at the same potential form equipotential surfaces (circles around a point charge).
- No work is needed to move a charge along an equipotential.
- The potential difference $\Delta V$ between two points is the "voltage" between them.
- The energy to move a charge $q$ through $\Delta V$ is $W = q\,\Delta V$.
Equipotenciales y diferencia de potencial
- Los puntos al mismo potencial forman superficies equipotenciales (círculos alrededor de una carga puntual).
- No se requiere trabajo para mover una carga a lo largo de una equipotencial.
- La diferencia de potencial $\Delta V$ entre dos puntos es el "voltaje" entre ellos.
- La energía necesaria para mover una carga $q$ a través de $\Delta V$ es $W = q\,\Delta V$.
How much energy is needed to move a $2\ \text{C}$ charge through a potential difference of $6\ \text{V}$? Answer in $\text{J}$. · ¿Cuánta energía se necesita para mover una carga de $2\ \text{C}$ a través de una diferencia de potencial de $6\ \text{V}$? Responda en $\text{J}$.
$W = q\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
How much work is needed to move a charge along an equipotential surface? · ¿Cuánto trabajo se necesita para mover una carga a lo largo de una superficie equipotencial?
Points on an equipotential are at the same potential, so no work is needed to move between them. · Los puntos en una superficie equipotencial están al mismo potencial, por lo que no se necesita trabajo para moverse entre ellos.
Select all · todos true statements about electric potential. · Seleccione todas las afirmaciones verdaderas sobre el potencial eléctrico.
Potential is a scalar in volts, and its difference drives current. Only the field has a direction. · El potencial es un escalar en voltios, y su diferencia impulsa la corriente. Solo el campo tiene dirección.
Why it matters for circuits
- A battery maintains a fixed potential difference across its terminals.
- That voltage is the "push" that drives charges around a circuit.
- Charges flow from high potential to low, releasing energy in the components.
- So potential is the bridge from static charges to working circuits (next topic).
Por qué importa para los circuitos
- Una batería mantiene una diferencia de potencial fija entre sus terminales.
- Ese voltaje es el "empuje" que mueve las cargas alrededor de un circuito.
- Las cargas fluyen desde el potencial alto hacia el bajo, liberando energía en los componentes.
- Así, el potencial es el puente de las cargas estáticas a los circuitos funcionales (tema siguiente).
Which correctly distinguishes potential from field? · ¿Cuál distingue correctamente el potencial del campo?
Potential · Potencial $V = U/q$ (scalar, volts); field $E = F/q$ (vector, N/C). · Potencial $V = U/q$ (escalar, voltios); campo $E = F/q$ (vector, N/C).
Don't confuse potential $V$ (a scalar, in volts) with the field $E$ (a vector, in $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). Potential is energy per charge; the field is force per charge. And only differences in potential do work — the zero point is your choice.
No confunda el potencial $V$ (una magnitud escalar, en voltios) con el campo $E$ (un vector, en $\tfrac{\text{N}}{\text{C}}$). El potencial es energía por carga; el campo es fuerza por carga. Además, solo las diferencias de potencial realizan trabajo; el punto cero es su elección.
How much energy does it take to move a $2\ \text{C}$ charge through a potential difference of $6\ \text{V}$?
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
That is the energy the charge gains (or gives up), depending on direction.
¿Cuánta energía se necesita para mover una carga de $2\ \text{C}$ a través de una diferencia de potencial de $6\ \text{V}$?
- $W = q\,\Delta V = 2 \times 6 = 12\ \text{J}$.
Esa es la energía que gana (o cede) la carga, dependiendo de la dirección.
Electric potential $V = U/q$ (in volts) is the potential energy per unit charge — a scalar, like "electric height". For a point charge $V = kq/r$. The potential difference ($\Delta V$, the voltage) drives current, and moving charge $q$ through it takes energy $W = q\,\Delta V$.
El potencial eléctrico $V = U/q$ (en voltios) es la energía potencial por unidad de carga — una magnitud escalar, similar a la "altura eléctrica". Para una carga puntual, $V = kq/r$. La diferencia de potencial ($\Delta V$, el voltaje) impulsa la corriente, y mover la carga $q$ a través de ella requiere energía $W = q\,\Delta V$.