¿Cuál es la diferencia entre la región alrededor de una carga y la región fuera de ella?

Básicamente, quiero saber qué hace que una región alrededor de una partícula de carga sea tan afectiva que otra carga tenga energía cuando se lleve a esta región o experimente una fuerza cuando ingrese a esta región.

Si está preguntando por qué la carga repele/atrae otras cargas, la respuesta es que nadie lo sabe. Se puede hacer exactamente la misma pregunta sobre la gravedad.
@Steeven Eso no es cierto. El origen y la naturaleza de las fuerzas (tanto para la teoría electromagnética como para la gravedad) pueden derivarse directamente de la teoría básica del campo cuántico (por ejemplo, consulte el libro de Zee sobre QFT para una exposición).

Respuestas (1)

Una carga experimenta una fuerza cuando se acerca a otra carga porque las cargas tienen un campo de fuerza que es el campo eléctrico que las rodea. Por qué existen estos campos, nadie sabe exactamente por qué, ya que algunas explicaciones incluyen la teoría cuántica de campos, ya que así es como funciona nuestro universo. Para cargas puntuales la fuerza entre ellas viene dada por la ley de Coulomb:

F = q 1 q 2 4 π ϵ 0 r 2

Dónde q 1 y q 2 son los cargos y r es la distancia entre cargas, mientras que los demás términos son constantes.

Las cargas obtienen energía potencial eléctrica cuando una se acerca a otra porque se requiere/encontra trabajo/energía cuando una fuerza (aquí la fuerza eléctrica) actúa sobre una carga a lo largo de una distancia (trabajo realizado = fuerza x distancia recorrida en la dirección de la fuerza) , por lo tanto, estas cargas tienen una energía potencial eléctrica en un campo eléctrico formado a partir de ellas.