Problema resuelto de Física: Campo y potencial eléctricoSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2025 · Julio (especial)

Campo conservativo. Un campo de fuerzas es conservativo cuando el trabajo que realiza sobre una partícula al llevarla de un punto a otro depende solo de las posiciones inicial y final, y no del camino seguido. Dicho de otra forma: el trabajo a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es nulo. Para estos campos se puede definir una energía potencial (y un potencial), de modo que $W_{A\to B} = -\Delta E_p = E_{p,A} - E_{p,B}$. El campo gravitatorio y el campo electrostático son conservativos.

Trabajo por el camino (2). El campo electrostático es conservativo, así que el trabajo entre $A$ y $B$ es el mismo por los dos caminos:$$W_{A\to B}^{(2)} = W_{A\to B}^{(1)} = 0{,}01\,\text{J}$$¿Dónde es mayor el potencial? Entendiendo que $0{,}01\,\text{J}$ es el trabajo que hace el campo eléctrico sobre la carga:$$W_{A\to B} = q\,(V_A - V_B)\quad\Longrightarrow\quad V_A - V_B = \frac{W_{A\to B}}{q}$$El trabajo es positivo y la carga es negativa, así que el cociente es negativo:$$V_A - V_B < 0\quad\Longrightarrow\quad V_B > V_A$$El potencial es mayor en $B$. Tiene sentido: las cargas negativas se mueven espontáneamente (el campo hace trabajo positivo) hacia potenciales mayores, al revés que las positivas.