Campo electrico

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 8 (1853 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 27 de noviembre de 2013
Leer documento completo
Vista previa del texto
Campo eléctrico creado por una carga puntual
El campo que crea una carga puntual  se deduce a partir de la ley de Coulomb.
Consideremos una carga de prueba , colocada a una distancia r de una carga punto . La fuerza entre ambas cargas, medida por un observador en reposo respecto a la carga  estará dada por:

La intensidad del campo eléctrico en el sitio en que se coloca la carga de pruebaestá dada por:

y por lo tanto resulta:
 = 
donde  es un vector unitario en la dirección radial,  =   es la llamada permitividad del vacío y  es la constante de Coulomb cuyo valor es  . Donde se tienen las equivalencias  y  respectivamente. La unidad de intensidad de campo eléctrico es  (Newton por Culombio) o (Voltio por Metro).
Principio de su perposición
La influencia del campo producidopor una carga aislada se puede generalizar al caso de un sistema formado por más de una carga y luego extenderse al estudio de un cuerpo cargado. Experimentalmente se verifica que las influencias de las cargas aisladas que constituyen un sistema son aditivas, o en otras palabras, se suman o superponen vectorialmente. Así, la intensidad de campo E en un punto cualquiera del espacio que rodea a variascargas será la suma vectorial de las intensidades de los campos debidos a cada una de las cargas individualmente consideradas. Matemáticamente se puede considerar la siguiente ecuación:

Donde  es la constante arbitraria; n es la cantidad de cargas tenidas en cuenta;  es la magnitud del vector distancia entre el punto donde se quiere hallar el campo eléctrico total y la carga i; y  es el vectorunitario formado de la misma manera. Más adelante se trabajará mejor esta ecuación.
Representación gráfica del campo eléctrico
Una forma muy útil de esquematizar gráficamente un campo es trazar líneas que vayan en la misma dirección que dicho campo en varios puntos. Esto se realiza a través de las líneas de campo eléctrico, que son unas líneas imaginarias que describen, si los hubiere, loscambios en dirección del campo eléctrico al pasar de un punto a otro, de tal modo que dichas líneas son tangentes, en cada punto del espacio donde está definido el campo eléctrico, a la dirección del campo eléctrico en ese punto.
Según la primera ley de Newton, la fuerza que actúa sobre una partícula produce un cambio en su velocidad; por lo tanto, el movimiento de una partícula cargada en unaregión dependerá de las fuerzas que actúen sobre ella en cada punto de dicha región.
Ahora considérese una carga q, situada en un punto sobre la que actúa una fuerza  que es tangente a la línea de campo eléctrico en dicho punto. En vista de que las líneas del campo eléctrico varían en su densidad (están más o menos juntas) y dirección, podemos concluir que la fuerza que experimenta una carga tiende aapartarla de la línea de campo eléctrico sobre la que se encuentra en cada instante.
En otras palabras, una carga bajo los efectos de un campo eléctrico no seguirá el camino de la línea de fuerza sobre la que se encontraba originalmente.
La relación entre las líneas de campo eléctrico(imaginarias) y el vector intensidad de campo, es la siguiente:
1. La tangente a una línea de fuerza en un puntocualquiera da la dirección de E en ese punto.
2. El número de líneas de campo eléctrico por unidad de área de sección transversal es proporcional a la magnitud de E. Cuanto más cercanas estén las líneas, mayor será la magnitud deE.
No es obvio que sea posible dibujar un conjunto continuo de líneas que cumplan estos requisitos. De hecho, se encuentra que si la ley de Coulomb no fuera cierta, nosería posible hacerlo.
Si un elemento de superficie de área  es atravesado por  líneas y si la intensidad del campo eléctrico en el centro del elemento de superficie es E, se tiene que:

El subíndice n indica que  es normal a E. Para convertir esta proporcionalidad en ecuación se elige  como constante de proporcionalidad. Así, se espacian arbitrariamente las líneas de campo eléctrico de modo...
tracking img