Fisica II

Física II

@aLinaSantos94
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© Alina Santos

© Alina Santos

TEMA 1 – Electrostática
1. Introducción
CUANTIZACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LA CARGA
Toda carga Q presente en la naturaleza puede escribirse de la forma:

La ley de conservación de la carga es una ley fundamental de la naturaleza:
cuando dos objetos se frotan entre sí, uno de ellos queda con un exceso de
electrones(cargado negativamente), y el otro con un déficit de electrones
(cargado positivamente).
CONDUCTORES Y AISLANTES
Los materiales que parte de los electrones pueden moverse libremente en el
seno del material, se denominan conductores. Los que todos los electrones
están ligados a los átomos próximos y ninguno puede moverse libremente, se
denominan aislantes.
CARGA POR INDUCCIÓN
Dos esferas metálicas sincarga están en contacto. Al acercar a una de ellas una
barra cargada, los electrones fluyen de una esfera a la otra, acercándose a la
barra (si está cargada positivamente) o alejándose (si está cargada
negativamente). Cuando un conductor tiene cargas separadas iguales y
opuestas se dice que está polarizado. Si las esferas se separan antes de retirar
la barra, quedarán con cantidades iguales decargas opuestas.

2. Ley de Coulomb
Charles Coulomb (1736-1806) estudió cuantitativamente la fuerza ejercida por
un cuerpo cargado sobre otro. Los resultados de sus observaciones conducen al
enunciado de la ley que lleva su nombre.
La fuerza ejercida por una carga puntual sobre otra está dirigida a lo largo de la
línea que las une.
| |

|

|
(

⁄

)

(

⁄

)

Hay cierta semejanza entre la ley deCoulomb y la gravitatoria, sin embargo
esta última es siempre atractiva, mientras que la primera es repulsiva si las
cargas tienen el mismo signo, y atractiva si tienen signos opuestos.
En un sistema de cargas, cada una de ellas ejerce una fuerza sobre cada una de
las restantes. Así, la fuerza neta sobre cada carga es la suma vectorial de las
fuerzas individuales ejercidas sobre dicha carga por lasrestantes cargas del
sistema.

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TEMA 1 – Electrostática
3. Campo eléctrico
¿Cuál es el mecanismo por el cual una partícula puede ejercer una fuerza sobre
otra a través del espacio vacío que existe entre ellas?
Como en el caso gravitatorio, para manejar esta interacción a distancia se
introduce el concepto de campo eléctrico.
Una carga crea un campo eléctrico ⃗ en todo el espacio,y este campo ejerce
una fuerza sobre la otra carga. El campo eléctrico en un punto se define como
fuerza neta ejercida sobre una carga testigo , dividida entre la carga:

⃗

( ⁄ )

∑

∑⃗

Además, la carga ejercerá una fuerza sobre cada una de las otras cargas
produciéndose movimiento; por ello, se debe considerar dicha carga tan
pequeña como para que las fuerzas ejercidas sobre las otras cargassean
despreciables.
El campo eléctrico resultante debido a una distribución de cargas puntuales se
determina sumando los campos originados por cada carga separadamente.
DIPOLO ELÉCTRICO
Un sistema de dos cargas iguales y opuestas separadas por una pequeña
distancia se denomina dipolo eléctrico. Su intensidad y su orientación se
describen mediante el momento dipolar eléctrico , un vector que apuntade la
carga negativa a la positiva.

⃗

En función del momento dipolar , el campo eléctrico sobre el eje del dipolo en
un punto a gran distancia | | posee la dirección y sentido del momento dipolar
y su magnitud es:
|⃗ |

| |

| |

( ⁄ )

Ciertas moléculas poseen momentos dipolares eléctricos permanentes debido a
una distribución no uniforme de carga dentro de la molécula. Tales moléculas
se llamanmoléculas polares.
Un dipolo en un campo eléctrico uniforme experimenta fuerzas iguales y
opuestas que tienden a girar el dipolo, de modo que su momento dipolar
tiende a alinearse con el campo eléctrico ⃗ .
El momento está dirigido perpendicularmente al papel, hacia dentro, de tal
modo que tiende a situar el momento dipolar en la dirección del campo
eléctrico ⃗ . El momento del par puede...