En una región del espacio existe un campo eléctrico uniforme.
a) Si una carga negativa se mueve en la dirección y sentido del campo, ¿aumenta o disminuye su energía potencial? ¿Y si la carga fuera positiva? Razone las respuestas.Recordamos que la relación entre la fuerza eléctrica, el campo y la energía potencial es fundamental para razonar este problema.La fuerza eléctrica que actúa sobre una carga en un campo es:
La variación de energía potencial eléctrica al desplazar una carga un desplazamiento está relacionada con el trabajo realizado por la fuerza eléctrica:
Es decir, cuando la fuerza eléctrica realiza trabajo positivo sobre la carga (fuerza y desplazamiento en el mismo sentido), la energía potencial disminuye. Cuando realiza trabajo negativo, la energía potencial aumenta.
a) Caso 1 — Carga NEGATIVA que se mueve en la dirección y sentido del campo :Si la carga es negativa (), la fuerza eléctrica que actúa sobre ella es:
La carga se desplaza en el sentido del campo , pero la fuerza eléctrica apunta en sentido contrario al desplazamiento. Por tanto, el trabajo realizado por la fuerza eléctrica es negativo:
Aplicando la relación , se obtiene , es decir, la energía potencial eléctrica de la carga negativa AUMENTA.
a) Caso 2 — Carga POSITIVA que se mueve en la dirección y sentido del campo :Si la carga es positiva (), la fuerza eléctrica tiene el mismo sentido que el campo , y por tanto el mismo sentido que el desplazamiento. El trabajo realizado por la fuerza eléctrica es positivo:
Aplicando , se obtiene , es decir, la energía potencial eléctrica de la carga positiva DISMINUYE.Esto es análogo a la gravedad: una masa que cae a favor del campo gravitatorio pierde energía potencial gravitatoria. Una carga positiva que se mueve a favor del campo eléctrico pierde energía potencial eléctrica.





