6. Campo eléctrico

Este documento lo encontré en la red y sé que a muchos nos sirve, por eso lo pongo aquí para que todos podamos usarlo adecuadamente


Interacción electromagnética

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6. CAMPO ELÉCTRICO.
Desarrollamos la unidad de acuerdo con el siguiente hilo conductor: 1. ¿Cómo se explican las fuerzas electrostáticas?
1.1. ¿Cuál es la causa de los fenómenos de electrización? La carga eléctrica. 1.2.¿Cómo se explica la interacción entre cargas eléctricas puntuales en reposo? Ley de Coulomb.

2. ¿Cómo describir el campo eléctrico?
2.1. Perspectiva dinámica: fuerza e intensidad de campo. 2.2. Enfoque energético: energía potencial y potencial. 2.3. Relaciones fuerza-energía potencial e intensidad de campo-potencial.

3. ¿Cómo calcular el campo eléctrico en los casos de distribucionescontinuas de carga? Ley de Gauss.
3.1. ¿Qué movimiento experimentan las partículas cargadas en el seno de un campo eléctrico uniforme?

4. ¿Cómo se comportan los materiales bajo la acción de un campo eléctrico? APÉNDICES: A.1. Experimento de la gota de aceite de Millikan. A.2. Aplicaciones de la electrostática.

1. ¿CÓMO SE EXPLICAN LAS FUERZAS ELECTROSTÁTICAS?
1.1. ¿CUÁL ES LA CAUSA DE LOSFENÓMENOS DE ELECTRIZACIÓN? LA CARGA ELÉCTRICA. Desde la antigüedad se conoce la propiedad que tienen algunos materiales de atraer objetos ligeros, como plumas o virutas de madera, después de ser frotados rápidamente. Este fenómeno se conoce como electrización y su estudio científico llevaría al descubrimiento de la carga eléctrica y a sentar las bases de lo que se entiende por electricidad estática oelectrostática. La carga eléctrica es, junto a la masa, una propiedad fundamental de la materia, que tiene su origen en la estructura atómica, descubierta a finales del siglo XIX y principios del XX1. La corteza o envoltura externa del átomo está formada por electrones, partículas con carga eléctrica negativa, mientras que el núcleo del átomo está formado por protones, partículas con carga eléctricapositiva del mismo valor absoluto que la carga del electrón, y neutrones, partículas sin carga eléctrica. Electrones, protones y neutrones tienen masa, aunque la masa de protones y neutrones es unas 1860 veces mayor a la masa de los electrones. En condiciones normales, los cuerpos u objetos son neutros porque tienen el mismo número de protones y electrones, lo que explica que los fenómenoseléctricos pasaran desapercibidos durante mucho tiempo. Sin embargo, en ciertas situaciones, como en los fenómenos de electrización (cuadro 1), algunos átomos se desprenden fácilmente de sus electrones más externos adquiriendo los cuerpos carga eléctrica neta. El objeto que pierde electrones quedará con una carga neta positiva; el objeto que los gana quedará con una carga neta negativa; pero en el procesola carga eléctrica total permanece constante (principio de conservación de la carga), ya que las cargas eléctricas no pueden ser creadas ni destruidas2. En 1909, Robert Millikan (1868-1953) confirmó que la carga eléctrica siempre se presenta en paquetes discretos (se dice que está cuantizada), es decir, se presenta como un múltiplo entero del valor absoluto de la carga del electrón ( q   n· e ),conocida por ello como unidad fundamental de carga3. Sería natural, por tanto, utilizar el valor de e como unidad para medir la carga eléctrica de un cuerpo; sin embargo, su uso sería bastante incómodo debido a su pequeño valor. En el Sistema Internacional la unidad de carga es el culombio (C), que representa la cantidad de carga eléctrica que fluye a través de la sección de un conductor duranteun segundo cuando la corriente es de un amperio. Para que te hagas una idea de lo grande que es la carga de un culombio, piensa que la unidad fundamental de carga equivale a 1,60·10-19 C, es decir, un culombio representa la carga de 6,25·1018 electrones ( 1 / e ); por ejemplo, serían los electrones transferidos entre una nube y tierra a través del rayo de una tormenta. En
El electrón lo...