Tengo problemas para entender el potencial eléctrico . En mi libro dice "una fuerza eléctrica actúa sobre una carga situada en un campo eléctrico". Entiendo esta parte. Luego continúa diciendo: "Si una carga se mueve una distancia contra esta fuerza, se realiza un trabajo contra la fuerza eléctrica y el sistema gana energía potencial eléctrica". No entiendo lo que significa "el sistema gana energía potencial eléctrica". ¿Qué es "el sistema", y no sería más correcto decir que "la carga gana energía potencial eléctrica" (ya que solo se mueve la carga). Estoy realmente confundido.
Básicamente, el sistema es simplemente aquello que se estudia en un problema de física. Se refiere a aquello de lo que queremos saber más, en este caso la carga eléctrica en movimiento en presencia del campo eléctrico.
Tenga cuidado con los términos "potencial eléctrico" y "energía potencial", ya que son dos cosas diferentes. El potencial eléctrico se define como la energía potencial por unidad de carga. Deberías pensar en la energía potencial como "la energía almacenada dentro de un sistema", que finalmente resultará en una fuerza. Tenga en cuenta que esto es solo para una comprensión más intuitiva de la energía potencial. Una forma más correcta de definirlo sería 'la energía que tiene un objeto debido a su posición en un campo de fuerza' (el campo eléctrico en este caso). La fuerza también se puede definir como una disminución de dicha energía potencial:
En el electromagnetismo, la energía potencial de un objeto en un campo eléctrico, así como la fuerza resultante, dependen de su carga. Dividir ambos por la carga del objeto nos da dos cosas que son independientes del objeto: el campo eléctrico en sí y el potencial. Ambos dependen solo de la posición (y, por supuesto, del sistema que les da origen). Esta división nos da una nueva relación:
¡Espero que esto ayude al menos un poco!
Tienes razón en que la carga ganó energía potencial. Pero esta afirmación solo es cierta porque la carga es parte de un sistema . No podemos hablar sobre el potencial eléctrico de una carga a menos que esté en un campo eléctrico, lo que significa que hay "algo más" que es esencial para nuestra definición de potencial.
Decimos que el "sistema" (la carga, más lo que sea que estaba generando el campo eléctrico) ha aumentado su energía potencial, ya que algo externo debe haber actuado sobre el sistema; trabajó sobre la carga (un componente del sistema) para moverlo.
Considere este ejemplo:
Tengo dos cargas, A y B, que están separadas por una distancia x. Descargo A (que requiere una cierta cantidad de energía ya que la carga en A experimenta una fuerza de la carga en B). Ahora muevo B (que no consume energía ya que A está descargado). Finalmente, devuelvo la carga a A. Debido a que B está a una distancia diferente, se necesita una cantidad diferente de energía para cargar A que para descargarla.
Cuando he terminado, la situación que tengo es indistinguible de la situación que habría tenido si hubiera movido B y dejado a A solo. En ambos casos, la energía potencial del sistema ha cambiado. Pero en el primer caso no trabajé en B.
Es por eso que tiene más sentido considerar el sistema cuando se habla de energía potencial: B no tiene energía excepto por el hecho de que está en el campo de A.
Pablo