Ejercicio resuelto de Campo eléctrico · Física · Aragón · 2025

Explique qué es la energía potencial electrostática y dé la expresión para dos cargas puntuales situadas a una distancia $r$. [1 punto]

$\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{energ}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{potencial}}\mathbf{\text{electrost}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tica}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{d}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{expresi}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{cargas}}\mathbf{\text{puntuales}}\mathbf{\text{situadas}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{distancia}}\mathit{r}\mathbf{\text{.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$










La fuerza electrostática es conservativa, así que el trabajo que realiza al desplazar una carga no depende del camino seguido y puede escribirse como una disminución de energía potencial:

$W_{A\to B}=-\mathrm{\Delta }{E}_p=E_p(A)-E_p(B)$

La energía potencial electrostática de un sistema de dos cargas es el trabajo que hace el campo para separarlas hasta el infinito.





Para dos cargas puntuales $q_1$ y $q_2$ separadas una distancia $r$, tomando el origen de energías en el infinito:

$E_p=K{\displaystyle \frac{q_1{q}_2}{r}}$

Es una magnitud escalar y se mide en julios. A diferencia de la energía potencial gravitatoria, que siempre es negativa, aquí el signo lo ponen las cargas: si son del mismo signo la energía es positiva, porque hay que hacer trabajo para acercarlas, y si son de signo contrario es negativa, porque el sistema está ligado.

La energía potencial de una carga $q$ colocada en un punto donde el potencial vale $V$ se escribe también como $E_p=qV$, que es la forma en que se usa cuando el campo lo crean varias cargas.