➡Cargas positivas y negativas.
➡Cargas del mismo signo se repelen
y de signo contrario se atraen. ➡La
carga eléctrica se conserva, no se crea
(LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA
CARGA ELÉCTRICA)
Otro aspecto importante a
conocer es la CARGA POR
INDUCCIÓN, la creación de una
carga neta sin ponerse en
contacto de otro objeto.
LEY DE COULOMB
Ley propuesta por
Charles-Augustin de Coulomb
mediante la balanza de
torsión, es muy similar al
experimento de Cavendish.
Para calcular el número de
Newtons, necesitaremos:
Medir la carga, denotado por
“q”, cuya unidad es Culombios
(C). Constante K = 8.988x10^9
N.m^2/C^2, distancia entre
cargas.
Las fuerzas electrostáticas
pueden ser atractiva o
repulsiva, dependiendo de los
signos de los cargos.
Nos permite calcular la
fuerza entre partículas.
Conductores
y aislantes
Conductores: aquellos
materiales en los que los
electrones se mueven
libremente.
Aislantes: aquellos
materiales donde los
electrones se aferran
herméticamente, y limita
su flujo.
Campo eléctrico
Michael Faraday planteó que cada
objeto cargado genera un campo
eléctrico que impregna el espacio y
ejerce una fuerza sobre todas las
partículas cargadas que encuentra.
Líneas de campo eléctrico
Su propósito es mostrar la magnitud y
dirección de la fuerza ejercida sobre
cualquier carga de prueba positiva cercana.
En el diagrama de línea de campo
eléctrico para una Q de carga negativa
las flechas apuntan hacia adentro, para
indicar que las cargas serán atraídas
por Q.
En el diagrama de línea de campo eléctrico para
una Q de carga positiva las flechas apuntan hacia
afuera, para indicar que las cargas están siendo
repulsivas con respecto a Q..
Propiedades:
➡ Las líneas de campo deben ser tangentes
a la dirección del campo en cualquier punto.
➡ Cuanto mayor es la densidad de la línea,
mayor es la magnitud del campo. ➡ Las
líneas siempre comienzan desde objetos con
carga positiva y terminan en objetos con
carga negativa. ➡ Las líneas nunca deben
cruzarse.
Movimiento de partículas
cargadas en un campo
eléctrico uniforme
Un campo eléctrico es un
efecto medible generado por
cualquier objeto cargado.
Vector de la fuerza
eléctrica que actúa sobre
una carga de prueba
positiva en el punto P,
Ecuación para calcular el
campo eléctrico generado
por cualquier carga puntual.
Distribuciones de carga
continua
Campo eléctrico de
una distribución de
carga continua
Densidad de carga
Volumétrica:
(C/m^3)
Superficie:
(C/m^2)
Lineal:
(C/m)
CARGAS
UNIFORMEMENTE
DISTRIBUIDA
CARGAS NO
UNIFORMEMENTE
DISTRIBUIDA
Volumétrica:
(C/m^3)
Superficie:
(C/m^2)
Lineal:
(C/m)
Flujo eléctrico
Superficie
con ángulo
Potencial eléctrico
Un objeto cargado puede tener
energía potencial "eléctrica"
cuando se mantiene en un campo
eléctrico.
La energía potencial se puede
utilizar para realizar el trabajo
cuando se aplica una fuerza a
una distancia.
El potencial eléctrico depende
del campo eléctrico y la posición,
pero no depende de la carga de la
carga de prueba.
Unidad: Volt (V)
Al dividir la energía potencial entre la carga se
obtiene una cantidad física que depende sólo de la
distribución de la carga fuente y tiene un valor en
cada uno de los puntos de un campo eléctrico.
Para una carga puntual, las líneas
equipotenciales se ven como círculos de
tamaño creciente alrededor de la partícula
cargada. Cuanto más lejos de la carga puntual,
menor es el voltaje.
Diferencial de potencial entre dos puntos
Podemos calcular el potencial eléctrico total
posible, integrando el campo eléctrico negativo
desde la carga A hasta la carga B.
Diferencia de potencial en un
campo eléctrico uniforme
Ley de Gauss
Es la relación general entre el
flujo eléctrico neto a través de
una superficie cerrada y la carga
encerrada en la superficie.
Superficies cerradas que
rodean a la carga "q", el flujo
eléctrico neto es el mismo a
través de todas las superficies.
Carga puntual localizada fuera de
una superficie cerrada, el número de
líneas que entran es igual al número
de líneas que salen de la superficie.