xxxxxxx

Camp elèctric

Càrrega elèctrica.
Evidències experimentals:
Dues barres de plàstic fregades amb pell es repel·leixen.
Dues barres de vidre fregades amb seda es repel·leixen.

La barra de vidre i la de plàstic s’atreuen.
Es diu que les barres estan carregades elèctricament.

Hi ha dos tipus de càrregues:
positives i negatives.

Càrrega elèctrica
És una magnitud fonamental en físicaresponsable de la interacció elèctrica.
És simbolitza amb la lletra q.

En el S.I. La unitat de càrrega és el Coulomb (C ) definit com la quantitat de càrrega
que circula per un punt d’un conductor en 1 s quant el corrent elèctric és d’1 A.
Altres submúltiples:

1 mC =10-3 C

1 mC = 10-6 C

1 nC = 10-9 C

La càrrega elèctrica està quantitzada, és a dir és un múltiple enter de lacàrrega
fonamental, que és la del electró e.
q = N· e

N= nombre enter
e : unitat fonamental de càrrega. │e│ = 1.6·10-19 C

Hi ha dos tipus de càrregues: positives i negatives. Les càrregues del mateix signe es
repel·leixen i les de signes oposats s’atreuen.
q electró = - e

q protó = + e

En qualsevol procés físic, la càrrega elèctrica total d’un sistema aïllat es conserva.

HistòriaGilbert (1540-1603) descobreix que la electrificació és un fenomen de caràcter general.

En 1729, Stephen Gray demostra que l’electricitat existeix por si mateixa i no és una
propietat imposada al cos per fregament.
Franklin (1706-1790) demostra que existeixen dos tipus d’electricitat que anomenà
positiva i negativa.
Coulomb (1736-1806) trobà la llei que indica la força que apareix entrecàrregues elèctriques.
En 1820 Oersted observà una relació entre electricitat i magnetisme consistent en
que en situar una brúixola a prop d’un conductor per on circulava corrent elèctric,
l’agulla de la brúixola es desviava. Comença l’Electromagnetisme.

Faraday (1791-1867) introdueix el concepte de Camp Elèctric.
Maxwell (1831-1879) estableix les Lleis de l’Electromagnetisme.

Llei deCoulomb
Va ser formulada per Charles-Augustin de Coulomb a partir
de les mesures que va fer el 1785 amb una balança de torsió
de la força d'atracció i repulsió entre càrregues elèctriques.

“Entre dues càrregues q i Q, apareix una força d’atracció que és
proporcional a les dues càrregues e inversament proporcional al quadrat de
la distància”


Q·q 
Fe  k 2 ur
r

vector unitari endirecció radial entre Q i q

K constant elèctrica. Depèn del medi.

La força elèctrica depèn del signe
de les càrregues

Llei de Coulomb
Principi de superposició: Si tenim una distribució de càrregues, q1, q2, q3 ,
la força elèctrica total és la suma de les forces elèctriques de cada
càrrega.


  

FT  F1  F2  F3  ...   Fi
i

Constant elèctrica K
K constant elèctrica.Depèn del medi.
El seu valor és:

K

1
4

Amb ε permitivitat del medi. Mesura la influència del medi sobre la
interacció elèctrica.
En l’aire o en el buit val:

N ·m 2
K
 9·10
4 o
C2
1

Amb ε0 permitivitat del buit .  0  8.84·10
De vegades es dona la permitivitat relativa εr

9

12

C2
N·m 2

amb εr = ε /ε0

Camp elèctric
La interacció elèctrica és lainteracció entre cossos deguda a
les seves càrregues.
Aquesta interacció no és instantània si no a través d’un
intermediari de la força mútua que apareix entre les
càrregues, el camp elèctric.
Una càrrega Q, crea al seu voltant un camp elèctric que
podem detectar si col·loquem una càrrega q (positiva), ja
que sobre ella apareix una força, donada per la llei de
Coulomb.
El camp elèctric ésconservatiu. Es pot definir una energia
potencial elèctrica.

Camp elèctric
• Pertorbació que produeix un cos de càrrega Q al seu
voltant.
• Càrrega de prova (q): permet detectar i mesurar
un camp elèctric
• Magnituds pròpies del camp elèctric:
– Intensitat del campo (magnitud vectorial)  força gravitatòria
que actua sobre la unitat de massa (m) col·locada en ell.

 Fe
E
( en...