CAMPOS ELÉCTRICOS

CAMPOS ELÉCTRICOS

1. ¿Qué es?

   • El campo eléctrico E en algún punto del espacio se define como la fuerza el F , que actúa sobre una pequeña carga de prueba positiva colocada en dicho punto, dividida entre la magnitud q de la carga de prueba:

2. Conceptos :

   • Las cargas eléctricas tienen las siguientes importantes propiedades:
     • 1. Cargas de signos opuestos se traen, y cargas del mismo signo se repelen
     • 2. La carga total en un sistema aislado se conserva.
     • 3. La carga está cuantizada
     • EJEMPLOS:
       • La que se produce por frotamiento entre una varilla de vidrio y una tela de seda.
       • La que ocurre al pasar un peine por el cabello.
   • Los conductores son materiales donde los electrones se mueven libremente.
     • Los Aisladores son materiales donde los electrones no se mueven con libertad.

3. Principios:

   • La ley de Coulomb establece que la fuerza eléctrica que ejerce una carga puntual q1 sobre una segunda carga puntual q2 es:
     • Donde r es la distancia entre las dos cargas y ^r12 es un vector unitario dirigido de q1 hacia q2. La constante ke que se llama constante de Coulomb, tiene el valor ke= 8.99X10^9 N*M^2/C^2
       • Ejemplo:
         • Una carga de 3×10^-6 C se encuentra 2 m de una carga de -8×10^-6 C, ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de atracción entre las cargas?
   • A una distancia de r de una carga puntual q, el campo eléctrico generado por la carga es:
     • Donde ^r es un vector unitario dirigido desde la carga hacia el punto en cuestión. El campo eléctrico se dirige rapidamente hacia afuera desde una carga positiva y radialmente hacia dentro hacia una carga negativa.
   • El campo eléctrico generado por un grupo de cargas puntuales se puede calcular usando el principio de superposición. Esto es el campo eléctrico total en algún punto es igual a la suma vectorial de los campos eléctricos de todas las cargas:

4. Análisis de modelos para la resolución de problemas:

   • Partícula en un campo (eléctrico). Una partícula fuente con alguna carga eléctrica establece un campo eléctrico E a través del espacio. Cuando se coloca una partícula con una carga q en ese campo, experimenta una fuerza eléctrica dada por:

5. Ejemplo:

   • Si introducimos una carga eléctrica de 5×10-6 C en un campo eléctrico que actúa con una fuerza de 0,04 N, ¿con qué intensidad actúa dicho campo?
     • Aplicando la fórmula E = F/q, tenemos que E = 0,04 N / 5×10-6 C = 8.000 N/C

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