campo electrico resumen

CAMPO ELÉCTRICO
Campo eléctrico
Es la región del espacio que se ve perturbada por la presencia de carga o cargas eléctricas. Las
características más importantes de la carga eléctrica son:
- La carga eléctrica se conserva.
- Está cuantizada, debe ser un múltiplo entero de la unidad de carga fundamental, que es la carga
-

del electrón. q e = 1,602 × 10 −19 C
Las cargas de igual signo serepelen y de signos contrarios se atraen.
Las fuerzas entre cargas son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las
separa.
r r
Las fuerzas entre cargas son de carácter central, r F
Las fuerzas entre cargas son conservativas, es decir, el trabajo realizado por ellas a lo largo de
una trayectoria cerrada es nulo.

Ley de Coulomb
El módulo de la fuerza entre dos cargas esdirectamente al producto de sus cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
r
Q ⋅ Q′ r
F = K 2 ur
r
Trabajando en módulo no se pone signo a las cargas
Q ⋅ Q′
F=K 2
r
El valor de la constante de la ley de Coulomb (K), depende del medio, en el vacío K = 9×109 N·m2·C‒2,
en general:
1
K=
4π ε
 ε ≡ permitividad del medio

Siendo ε = ε r ⋅ ε o :  εr ≡ permitividad relativa del medio
ε ≡ permitividad del vacio
 o

Intensidad de campo eléctrico

()

r
La intensidad del campo eléctrico E en un punto es la fuerza que actúa sobre la unidad de carga
positiva situada en ese punto.
El campo que crea una carga puntual Q en cada punto es:
r
Q r
E = K 2 ur
r

r
Siendo u r el vector unitario en la dirección que une la carga con elpunto en el que se calcula la
intensidad de campo eléctrico.
Q
En módulo: E = K 2 (la carga no lleva signo)
r
La fuerza que experimenta una carga Q´ debido a la acción del campo creado por una carga Q es:
r
r
F = Q′ ⋅ E
El campo eléctrico en un punto debido a varias cargas cumple el principio de superposición, es la
suma vectorial de los campos eléctricos creados por cada una de lascargas en dicho punto:

1

r
ET =

Q r

∑ K r 2i u i
i

Energía potencial eléctrica
Se define como una magnitud cuya disminución es igual al trabajo conservativo:
∆E p = − Wconservativo

(

)

La energía potencial eléctrica entre dos cargas es:
Q ⋅ Q´
Ep = K
(En este caso las cargas llevan signo)
r

Potencial eléctrico en un punto
V=

Ep
Q′

=K

Q
r

El potencialcreado por varias cargas en un punto es la suma escalar de los potenciales que crea
cada carga.
Q
V=
K i (Hay que respetar el signo de las cargas)
ri

∑

En el sistema internacional, su unidad es el voltio (V = J/C).

E p = V ⋅ Q´
La relación entre la intensidad de campo y el potencial es:
dV
E=−
dr
El signo negativo indica que las cargas positivas tienden a desplazarse hacia lasregiones de
menor potencial.
Para campos uniformes:

E=

VA − VB
d

Líneas de fuerza y superficies equipotenciales
Una línea de fuerza o línea de flujo es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese
punto.
• Las líneas de fuerza salen de las cargas positivas y entran en las negativas.
• El número de líneas de fuerza que entran o salen es proporcional al valor de lacarga.
• Las líneas nunca se cortan.
• La densidad de líneas es proporcional al módulo el campo eléctrico.
Las superficies equipotenciales son las que contienen todos los puntos de igual potencial, son
perpendiculares a las líneas de fuerza

Diferencia de potencial entre dos puntos
 1
1 
VA − VB = K ⋅ Q  −  Se tiene en cuenta el signo de la carga
r

 A rB 

2

Trabajoeléctrico
Trabajo eléctrico es el trabajo realizado por la fuerza eléctrica cuando una carga de prueba se
traslada desde un punto a otro del campo eléctrico. El trabajo no depende de la trayectoria seguida por la
carga, sino de sus posiciones inicial y final, por lo que el campo eléctrico es conservativo. En
consecuencia, el trabajo es igual a la variación de energía potencial que experimenta la...