Guía campo magnetico

LICEO NACIONAL DE MAIPU DPTO. DE FISICA 1

Campo Eléctrico
OBJETIVOS: UD. DEBE SER CAPAZ DE : 1. DEFINIR CAMPO DE FUERZAS ELECTRICO 2. DESCRIBIR LO QUE SUCEDE ENTORNO A UNA CARGA ELÉCTRICA MEDIANTE LA IDEA DE CAMPO 3. DEFINIR LINEAS DE FUERZA ELÉCTRICA 4. DESCRIBIR EL CAMPO GENERADO POR UNA :CARGA FIJA PUNTUAL, EN UN PUNTO P DEL ESPACIO , PLACAS PARALELAS LLAMADO CAMPO UNIFORME Y POR UNCASQUETE ESFERICO 5. DESARROLLAR EJERCICIOS DE APLICACIÓN ANTERIORMENTE: Figura 1 interacciones entre cuerpos cargados

Cuando dos partículas con carga eléctrica en el espacio vacío interactúan, ¿cómo sabe cada una que la otra está ahí? ¿Qué ocurre en el espacio entre ellas que comunica el efecto de cada una a la otra? Podemos comenzar a responder estas preguntas, y al mismo tiempo formular de nuevola ley de Coulomb de un modo muy útil, empleando el concepto de campo eléctrico. A fin de presentar este concepto, examinemos la repulsión mutua de dos cuerpos con carga positiva A y B (Fig.2 a).

Fig 2

Supóngase que B tiene una carga q0, y sea la fuerza eléctrica que A ejerce sobre B. Una manera de concebir esta fuerza es como una fuerza de “acción a distancia”; es decir, como una fuerza queactúa a través del espacio vacío sin necesitar materia alguna (como una varilla que la empuje o de una cuerda) que la transmita a través de él. (También se puede pensar en la fuerza de gravedad como en una fuerza de “acción a distancia”.) Pero una manera más fructífera de visualizar la repulsión entre A y B es como un proceso de dos etapas.

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Primeroimaginamos que el cuerpo A, como resultado de la carga que tiene, de algún modo modifica las propiedades del espacio que lo rodea. Por tanto, el cuerpo B, en virtud de su propia carga, percibe cómo se ha modificado el espacio donde él se encuentra. La respuesta del cuerpo B consiste en experimentar la fuerza . Para explicar con más detalle cómo se lleva a cabo este proceso, consideremos primero elcuerpo A solo: quitamos el cuerpo B y marcamos la posición que ocupaba como el punto P (Fig. b).

Fig 3

Decimos que el cuerpo con carga A produce o causa un campo eléctrico en el punto P (y en todos los demás puntos de las cercanías). Este campo eléctrico está presente en P incluso cuando no hay otra carga en P; es una consecuencia de la carga del cuerpo A, exclusivamente. Si a continuaciónse coloca una carga puntual q0 en el punto P, la carga experimenta la fuerza . Adoptamos el punto de vista de que el campo en P ejerce esta fuerza sobre q0 (Fig.c). fig 4

Así pues, el campo eléctrico es el intermediario a través del cual A comunica su presencia a q0. Puesto que la carga puntual q0 experimentaría una fuerza en cualquier punto de las cercanías de A, el campo eléctrico que Aproduce en todos los puntos de la región alrededor de A. De manera análoga, se puede afirmar que la carga puntual q0 produce un campo eléctrico en el espacio circundante, y que este campo eléctrico ejerce la fuerza sobre el cuerpo A. Con respecto a cada fuerza (la fuerza de A sobre q0 y la fuerza de q0 sobre A), una carga establece un campo eléctrico que ejerce una fuerza sobre la segunda carga.Conviene insistir en que ésta es una interacción entre dos cuerpos con carga. Un cuerpo solo produce un campo eléctrico en el espacio circundante, pero este campo eléctrico no puede ejercer una fuerza neta sobre la carga que lo creó; éste es un ejemplo del principio general de que un cuerpo no puede ejercer una fuerza neta sobre sí mismo, (Si este principio no fuera válido, ¡podríamos alzarnos hasta elcielo raso tirando de nuestro cinturón!) La fuerza eléctrica sobre un cuerpo con carga es ejercida por el campo eléctrico creado por otros cuerpos con carga. Para averiguar de forma experimental si existe un campo eléctrico en un punto en particular, se coloca un cuerpo pequeño con carga, llamado carga de prueba, en ese punto (Fig.3 c). Si la carga de prueba experimenta una fuerza eléctrica F0 ,...