Confusión sobre el potencial eléctrico

Por lo que entiendo el potencial eléctrico en un punto PAG es la cantidad de trabajo realizado por unidad de carga q al presentar ese cargo q al punto PAG . Ahora considere la siguiente pregunta: El potencial en el punto PAG es 12 V y una carga de 3 C se coloca allí, entonces la energía potencial es simplemente 12 × 3 = 36 j

Aquí está mi confusión, para el punto PAG tener un potencial de 12 V, implica que la carga que se mueve y que es 3 C se está moviendo de un potencial más bajo a uno más alto antes de llegar al punto PAG . Así que tal vez cerca del punto PAG hay un cargo más alto involucrado decir 10 C . Pero si PAG estaban realmente cerca de una carga positiva alta 10 C , entonces para traer un 3 C carga desde muy lejos hasta el punto PAG , entonces dado que las líneas de campo eléctrico de 10 C es mayor que 3 C , en última instancia, hay que trabajar para superar ese campo y, por lo tanto, ¿cuál es la razón por la cual el trabajo realizado es positivo? ¿Porque tenemos que trabajar?

Considere también la misma situación que la anterior, pero ahora estamos moviendo una carga de − 2 C desde lejos hasta el punto PAG . De nuevo cerca del punto PAG o en el punto PAG es de potencial positivo de 12 V lo que implica moverse − 2 C hasta ese punto, debe estar pasando de un potencial más bajo a uno más alto. Pero si realmente está en un potencial más alto cerca PAG decir de 1 C , entonces las líneas de campo son de 1 C hacia el − 2 C lo que implica que se debe trabajar para mover el − 2 C desde lejos hasta el punto PAG , pero entonces la energía requerida es − 2 ( 12 ) = − 24 J lo que implica que se perdió energía durante el movimiento − 2 C de lejos al grano PAG .

¿En qué parte de mi entendimiento me estoy equivocando?

Respuestas (2)

Considere lo siguiente:
El punto PAG en un campo eléctrico tiene un potencial eléctrico de 12   V . La ubicación de este punto en el campo depende del propio campo. Los dos campos que se muestran a continuación tienen máximos diferentes, por lo que el punto P está en un punto diferente en cada uno, pero el potencial eléctrico en PAG es todavía 12   V en cada campo.

Punto P en un campo eléctrico

La carga q en el punto PAG tiene una energía potencial de mi = q V en cada campo. Debido a que el potencial eléctrico en PAG es la misma en ambos campos, la energía potencial mi por el cargo q es el mismo en ambos campos. En este punto no necesitamos considerar si se trabajó en q o por q , podemos tomar esto como un punto de partida y decir que la carga q está en el punto PAG , y si q = − 2   C entonces mi = q V = ( − 2 ) ( 12 ) = − 24   j .

Carga q en el punto P en un campo eléctrico

Si queremos entonces considerar cómo q tengo que PAG , o lo que sucede después con q moviendo desde PAG , necesitamos entender si se está trabajando en q o por q .

Para una carga positiva + q , para pasar de un potencial eléctrico más bajo a un potencial eléctrico más alto, es necesario realizar un trabajo sobre q porque la energía potencial aumenta a medida que aumenta el potencial eléctrico, entonces necesitamos agregar energía a q . Por el contrario, para pasar de un potencial eléctrico más alto a un potencial eléctrico más bajo, el trabajo se realiza mediante q porque la energía potencial de q disminuye a medida que se mueve a un potencial eléctrico más bajo.

Por otro lado, para una carga negativa − q , para pasar de un potencial eléctrico más bajo a un potencial eléctrico más alto, el trabajo es realizado por q porque la energía potencial está disminuyendo (volviéndose más negativa) a medida que aumenta el potencial eléctrico, por ejemplo, de mi = q V = ( − 2 ) ( 8 ) = − dieciséis   j a mi = q V = ( − 2 ) ( 12 ) = − 24   j . Eso es, q está perdiendo energía. Y a la inversa, para pasar de un potencial eléctrico más alto a un potencial eléctrico más bajo, se debe realizar un trabajo sobre q porque la energía potencial de q aumenta (volviéndose más positivo) a medida que se mueve a un potencial eléctrico más bajo, por ejemplo, de mi = q V = ( − 2 ) ( 12 ) = − 24   j a mi = q V = ( − 2 ) ( 8 ) = − dieciséis   j .

Y si q se mueve, o se mueve, lateralmente en el campo, entonces no se realiza trabajo porque el potencial eléctrico no cambia y, por lo tanto, la energía potencial de q no cambia.

Carga q 'ha realizado trabajo' o 'realiza trabajo' para llegar al punto P en un campo eléctrico

Excelente respuesta Mick: ¿puedo preguntar, si la carga se mueve debido a una fuerza que actúa sobre ella, utilizando la información anterior, se puede calcular el flujo eléctrico (suponiendo que se trate de un 3 -d modelo impuesto a un 2 -d página!).

Nuevamente cerca del punto P o en el punto P es de potencial positivo de 12V lo que implica mover −2C a ese punto, debe estar moviéndose de un potencial más bajo a uno más alto.

Para una carga negativa, el potencial en el infinito en realidad será mayor que en el punto P.

Esto debería tener sentido, considerando que una carga negativa sería atraída a P y, por lo tanto, el trabajo "requerido" para moverla desde el infinito hasta P, tendría que ser negativo.

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