Electricidad y Electrónica

Para llevar una carga de un sitio a otro no habría que hacer ningún trabajo, si
esa carga estuviera muy alejada de otras que pudieran atraerla o rechazarla. Pero
si actúan fuerzas de interacción con otras cargas, en general, será necesario realizar
trabajo –o recibirlo– para trasladar una carga desde un punto a otro. La diferencia
de potencial entre esos dos puntos es el cociente entre ese trabajo
4
y el valor de la
carga trasladada.
Por ejemplo, si por la acción de otras cargas (que
no hemos dibujado), para trasladar una carga de
dos coulomb desde el punto 1 hasta el punto 2
hay que hacer un trabajo de diez joule, entonces
la diferencia de potencial, entre esos puntos, es
de cinco joule por cada coulomb, ó 5 J/C. La
unidad J/C se llama volt, y se simboliza con la
V mayúscula. 
El símbolo triangular es la letra griega delta mayúscula, y significa diferencia.
Otro nombre para la diferencia de potencial es el de tensión eléctrica.
Si se elige un punto convencional o arbitrario de potencial nulo, por ejemplo
el infinito, o tierra, entonces se puede hablar del potencial eléctrico en un punto. 
La línea azul representa la intensidad del
campo eléctrico, que disminuye con la dis-
tancia. La carga de prueba es empujada hacia
la derecha en la parte positiva del eje x, y en
el sentido opuesto del otro lado; por eso el
campo invierte su signo. La línea roja repre-
senta el potencial, proporcional al trabajo ne-
cesario para traer una carga de prueba desde el infinito hasta determinada distancia
de la carga central. Las barras verticales indican el módulo de la magnitud. La fór-
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
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n
Potencial eléctrico y diferencia de potencial
1
2
+
+
10J
2C
V
1
- V
2  
=
J
C
V
2
- V
1  
= 5
V
2
- V
1  
= 5V
DV = 5V
n
Campo y potencial generado por una carga
 
 
V
 
x
 
E
,
 
2
x
q
k
E =
x
q
k
V =
+
4 
Recordemos que el trabajo se expresa en joule. Un joule es el trabajo de una fuerza de un newton que se desplaza
un metro hacia adelante.
Los  pájaros  no  se
dañan cuando tocan
puntos  de  igual  po-
tencial.  Por  desdi-
cha,  a  veces  unen
puntos bajo tensión.
l
Potencial de dos car-
gas opuestas: en rojo
la positiva y en verde
la negativa. En blan-
co, las líneas de cam-
po. Llevar una carga
en  el  campo  produ-
cido por otras es se-
mejante, en lo que al
trabajo  respecta,  a
caminar  entre  coli-
nas y valles.
l
Cap 01:Maquetación 1  06/10/2010  03:22 a.m.  Página 14

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mula de E se obtuvo de dividir por una de las cargas la expresión de la fuerza de la
ley de Coulomb. La de V resulta del cálculo integral, que no se explica aquí.
Un capacitor, o condensador, es un objeto construido especialmente para al-
macenar cargas eléctricas. Se
usan mucho en los circuitos
electrónicos para retardar se-
ñales o para separar las de di-
ferente frecuencia. La forma
más difundida es el capacitor
plano, formado por dos placas
conductoras paralelas, separadas por un dieléctrico, o materia aislante. 
Hay capacitores de muchas formas constructivas. La más simple es un disco
aislante metalizado en ambas caras, con dos alambres soldados y recubierto de
plástico para mejor aislación. Se hacen también de papel y aluminio, o de plástico
aluminizado, y se enrollan para que ocupen menos sitio. Los más pequeños (como
el de la derecha) se llaman electrolíticos polarizados, y sólo sirven para una polaridad;
la opuesta los daña.
La capacitancia o capacidad de un capacitor es el cociente entre la carga y la
tensión eléctrica entre sus placas. Se mide en coulomb por cada volt, C/V, y esa
unidad es el farad, cuyo símbolo es F. Son más usuales los submúltiplos microfarad
(F), nanofarad (nF) y picofarad (pF). La capacitancia de un capacitor plano se
obtiene con esta fórmula:
C es la capacitancia, en farad (F). No se debe confundir con la C de coulomb.
Épsilon sub–erre es la permitividad relativa del material aislante (por ejemplo,
la de algunos materiales cerámicos vale 60; la del plástico, 3; la del vacío, 1, y la
del  aire,  aproximadamente  1;  no  tiene  unidades).  Épsilon  sub–cero  vale
8,85410
–12
F/m. A es el área de una de las placas, en metros cuadrados; y d es la
separación, en metros, entre las placas. 
En realidad la constante e
0
se puede obtener de la constante electrostática k,
mediante la igualdad e
0
= 1/(4..k), donde  es el famoso número pi, aproxima-
damente igual a 3,1416. Por eso, en muchos libros, en vez de k ponen 1/(4..e
0
).
Ejemplo ¿Qué capacitancia tiene un capacitor de placas de un metro cuadrado
1 5
F u n d a m e n t o s   d e   l a   e l e c t r o s t á t i c a
n
Capacitancia y capacitores
A
d
o
C = e
r 
e
o
La capacitancia en-
tre un pie y tierra es
de unos 10 pF para el
calzado  elevado,  y
de 40 pF para el bajo.
l
En España castellani-
zan  los  nombres  de
todas  las  unidades
(neutonio,  culombio,
hercio), 
pero 
en
nuestro  país  la  cos-
tumbre  es  hacerlo
sólo  con  algunas,
entre ellas el faradio.
Aquí  es  común  oír
watt  y  vatio;  volt  y
voltio;  pero  es  raro
que  digan  amperio;
muchos  prefieren  la
palabra ampere, pro-
nunciada  a  la  fran-
cesa, ampère, aguda
y  sin  la  e  final,  aun-
que con la ere local. 
Conviene hablar bien,
pero también respe-
tar las costumbres. 
l
Cap 01:Maquetación 1  06/10/2010  03:22 a.m.  Página 15

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