Campo electrico y su intensidad

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CAMPO ELECTRICO E INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO
El campo eléctrico se asemeja al comportamiento de un imán; el imán atare a los objetos desde una distancia determinada, mas allá de la cual su efecto se vuelve insignificante.
Concepto:
El campo eléctrico, así como la fuerza gravitacional, son difíciles de visualizar pero no de detectar. Los físicos en la antigüedad creían que existía un“material”, que llamaban éter, el cual ocupaba todo el espacio donde no hubiera materia y era el que causaba los efectos gravitatorios. Pero experimentos posteriores fueron descartando tal argumento. Actualmente se ha demostrado que el espacio, y lo que hay en el, actúa bajo sus propios efectos debido a las características propias de cada objeto.
Así, la solo presencia de una masa altera el mediode otra produciendo una fuerza gravitacional sobre ella. Esta alteración nos indica que hay un campo gravitacional que rodea a toda la materia.
De la misma manera, el concepto el concepto de campo también comprende los objetos cargados eléctricamente, en cuyo caso se conoce como campo eléctrico.
El campo eléctrico es la región en la cual actúan fuerzas sobre las cargas eléctricas.Intensidad de campo eléctrico:
_La intensidad de campo eléctrico (E) en un determinado punto se define como la fuerza _F a la que esta sujeta una carga positiva pequeña +q cuando esta colocada en una región determinada.
Magnitud de la intensidad del campo
La magnitud de la intensidad de campo eléctrico se puede determinar por una relación matemática como sigue:
q
Donde:
E= intensidad decampo eléctrico(N/C)
F= fuerza que actúa sobre la carga(N)
q= carga positiva(c)
Direccion de Desplazamiento – Ilustrado.
La dirección de desplazamiento de la carga +q estará sujeta a la polaridad de la carga Q que este en su vecindad como se muestra a continuación:
Ahora veremos como se puede calcular la intensidad de campo eléctrico E, cuando una carga +q se coloca en un lugar enel espacio donde hay un campo eléctrico generado por la carga Q. Se puede deducir que la fuerza que experimentara una carga +q será mayor mientras mas cerca este de la carga Q, y viceversa.
Así, tenemos que para determinar la intensidad de campo eléctrico E que recibe una carga de prueba de prueba +q1 que se coloca en un punto situado en el vacio a una distancia r de una carga puntual Q, debemosconsiderar primero la ley de Coulomb:
F=KQq1/r2, la cual, al sustituir en la ecuación E=F/q1 resulta:
E= KQq1/r2, por lo tanto E=KQ
La constante de proporcionalidad K se seguirá usando como (9 × 102 N · m2/C2).
Ejemplo 2.3
¿Cuál es la intensidad de campo eléctrico de una carga de 6 uC que se encuentra a 15 cm de +q? ¿Hacia donde se dirigirían las fuerzas del campo?
La direcciónde la intensidad de campo eléctrico es hacia fuera porque la carga de 6 uC es positiva, la cual es rechazada por la carga puntual +q (cargas iguales se repelen) que siempre será positiva.
Cuando un campo eléctrico es generado por más de una carga, se obtiene un capo resultante mediante la suma vectorial de las cargas, es decir:
E= E1 + E2 + E3 +…
Que en forma simplificada se expresa E= ∑KQ
R2
Ejemplo 2.4
Antes de continuar con el problema es conveniente aclarar dos cosas:
El punto P, donde se va a calcula el campo eléctrico, siempre se tomara como positivo, por lo que el punto P con respecto a la carga q1 será repelido (E1)(signos iguales se rechazan), sin embargo, el punto P es atraído por la carga q2 (E2) (signos diferentes se atraen).
Porconvención, los vectores que vayan hacia la derecha y hacia arriba se tomaran como positivos y los que vayan hacia la izquierda y hacia abajo como negativos.
*Continuando con el problema, calculamos primero E1.
Por el resultado (+) y la figura anterior, la dirección de la fuerza es hacia la derecha.
*Calculemos ahora E2:
Formula Sustitución
Por el resultado (-) y la figura...
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