¿Cuál es la diferencia entre campo eléctrico y potencial?

Potencial, es una cantidad de trabajo que una unidad de carga podría hacer mientras viaja desde algún punto arbitrario a un punto de referencia. [Al igual que una energía potencial es una cantidad de trabajo que una masa podría hacer, mientras viaja desde una altura arbitraria, a una altura de referencia (generalmente tierra … en ambos casos).]

El campo eléctrico es una medida de cuán grande sería la fuerza electromagnética, y en qué dirección, estaría actuando sobre una unidad de carga estacionaria, en algún punto arbitrario del espacio. [Al igual que un campo gravitacional es una medida de cuán grande sería la fuerza gravitacional, y en qué dirección, estaría actuando sobre una masa en algún punto arbitrario en el espacio].

Nota: Estas no son las únicas, últimas y más correctas definiciones. Estas son definiciones desde un cierto punto de vista, que encontré útil mientras estudiaba física.

El potencial eléctrico es análogo, por ejemplo, a la altitud en algún punto de una ladera. El campo eléctrico es análogo a la inclinación de alguna parte de la colina. Si dos puntos cercanos en una ladera tienen una altitud de diferencia importante, puede estar seguro de que la ladera es bastante empinada allí. Del mismo modo, si dos conductores estrechamente espaciados tienen una gran diferencia de potencial (también conocido como voltaje), el campo eléctrico entre ellos será bastante fuerte.
Si la ladera es lo suficientemente empinada, pueden ocurrir deslizamientos de tierra. Si dos electrodos espaciados entre sí tienen una diferencia de voltaje lo suficientemente grande, puede haber un arco eléctrico o alguna otra forma de ruptura de voltaje.

La analogía de John Gerig debería cubrirte. En términos matemáticos, el campo eléctrico es la derivada, con respecto a la distancia, del potencial eléctrico. Escribimos esto como [math] \ mathbf {E} = \ nabla \ Phi [/ math].

[math] \ mathbf {E} [/ math] es el símbolo del campo eléctrico, [math] \ Phi [/ math] el símbolo del potencial eléctrico (o cualquier potencial, en realidad) y [math] \ nabla [/ math] representa el gradiente , que es la versión tridimensional de la derivada con respecto a la distancia.

Un campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. Se considera que la dirección del campo es la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga de prueba positiva. El campo eléctrico está radialmente hacia afuera desde una carga positiva y radialmente hacia una carga puntual negativa.

La Enciclopedia Británica dice: “Es una propiedad eléctrica asociada con cada punto en el espacio cuando la carga está presente en cualquier forma. La magnitud y la dirección del campo eléctrico se expresan mediante el valor de E, llamado intensidad del campo eléctrico o intensidad del campo eléctrico o simplemente el campo eléctrico. El conocimiento del valor del campo eléctrico en un punto, sin ningún conocimiento específico de lo que produjo el campo, es todo lo que se necesita para determinar qué sucederá con las cargas eléctricas cerca de ese punto en particular “.

El potencial eléctrico, por otro lado, como lo explicó uno de mis instructores, puede compararse con un más audaz en el borde de un acantilado, siempre que descanse allí la energía necesaria para mantenerlo allí. Pero está cargado de energía cinética potencial. Si ocurriera algún evento que hiciera que el más audaz se saliera del borde del acantilado, la energía cinética potencial se convertiría en energía cinética real, cuya fuerza dependería de qué tan lejos tenía que caer con su máxima volatilidad terminal. Cuando el audaz golpea el suelo, la energía cinética se transferirá al suelo en forma de calor y energía cinética en la tierra que se amortiguará hasta que caiga en el ruido de fondo. Esta fue una analogía gravitacional, lo que fuera más audaz en el borde del acantilado es lo que le dio su energía cinética potencial, si el mismo más audaz estuviera en el fondo de un océano no tendría energía cinética potencial.

Es una diferencia en el potencial eléctrico que da lugar a un campo eléctrico, es la cantidad total de trabajo que se debe realizar para mover una carga de un lugar a otro sin causar ninguna aceleración, lo que llamamos potencial eléctrico. El potencial eléctrico es la energía potencial de una unidad de carga asociada con un campo eléctrico estático, invariante en el tiempo. Un campo eléctrico se describe como la cantidad de fuerza por carga, mientras que el potencial eléctrico se describe como la cantidad de energía o trabajo por carga.

Una vista alternativa: todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. Las regiones estructuralmente deformadas en medio universal son campos. Los campos se clasifican según la naturaleza de las distorsiones estructurales en el mismo. La naturaleza de las distorsiones está indicada por líneas imaginarias de fuerza. Las líneas de fuerza lineales indican campo magnético y las líneas de fuerza circulares indican campo eléctrico. La creación de campos eléctricos resultantes en todos los planos perpendiculares a lo largo del eje de un conductor es la corriente eléctrica.

El potencial eléctrico en un punto en un conductor es la desviación angular promedio de los ejes atómicos de los átomos en la región con respecto a sus alineaciones en estado natural (eléctricamente neutro). Ver: http://viXra.org/abs/1404.0440 , ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

Campo eléctrico: como la palabra campo sugiere ‘Área’. El campo eléctrico es un área en la que se ejerce la fuerza eléctrica sobre el objeto situado en el área.

Potencial eléctrico: Potencial significa tendencia. Es la cantidad de trabajo realizado para mover una unidad de un punto a otro.

Un campo eléctrico irradia y tiene las unidades de voltios / metro. Se realiza un potencial y tiene las unidades de voltios.

Quizás un físico pueda intervenir con una descripción más detallada.