Estudiante

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Departamento de Física
Laboratorio de Física II FS-2281

PRÁCTICA #3
CAMPO ELÉCTRICO

Malavé Marian #07-41146
Vilches, Penélope #07-41656

SARTENEJAS, ENERO DE 2013
CAMPO ELÉCTRICO

El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas conpropiedades de naturaleza eléctrica. Esta cantidad es una magnitud vectorial, que se designa mediante la letra E, y que recibe el nombre de vector intensidad de campo eléctrico.
Se define el vector campo eléctrico en un punto como la fuerza que se ejerce sobre una carga prueba positiva Fq0 colocada en dicho punto dividida por el valor de la carga prueba q0.E=Fq0q0 (1)

Para entender mejor este concepto se debe hacer referencia a la Ley de Coulomb la cual establece “la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la líneaque las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario”

F=k∙q1∙q2r2 (2)
Si sustituimos (1) en (2) obtenemos la ecuación de campo eléctrico en función de las cargas

E=k∙q1∙q2r2q0=k∙qr2(3)

Dónde:

F: Fuerza electrostática [N]
q: Carga puntual [C]
k: Constante de Coulomb
r: Distancia entre las cargas [m]

Campo eléctrico debido a distribuciones de carga

Para una carga puntual: Suponemos que el campo eléctrico es debido a una carga puntual q. El campo E debido a una carga enun punto situado a una distancia r de la misma será:

E=q4∙Π∙ε0∙∙r2∙r (4)

En dónde Si q > 0, el vector E se aleja de la carga; si q < 0, E se dirige hacia la carga

Distribuciones de carga lineal

Para una distribución lineal de carga de densidad de carga ʎ la cual contienea pequeñas cargas puntuales correspondientes a cada elemento de longitud l de la distribución obteniendo finalmente al integrar cada elemento:

E=14∙Π∙ε0∙ʎ∙dlr2∙r (5)

Distribuciones de carga superficiales

Para superficies cargadas, el campo eléctrico posee una densidad superficialde carga denominada σ; dicha distribución se puede considerar como un conjunto de cargas puntuales de dónde q= σ∙A, correspondiente para cada pequeño elemento de área A de la distribución obteniendo finalmente que integrando para toda la superficie del elemento:

E=14∙Π∙ε0∙σ∙dar2∙r (6)

Ley deGauss
La ley de gauss es una alternativa a la ley de Coulomb para expresar la relación entre la carga y el campo eléctricos la cual establece que el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada (una superficie que contiene un volumen definido) es proporcional a la carga eléctrica total (neta) dentro de la superficie.E∙ds=Qencε0∙ (7)

Y a partir de esta ecuación se puede obtener la diferencia de potencial integrando

V=E∙dl (8)

RESULTADOS

Tabla 1. Campo eléctrico uniforme

X(m) | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |...