1
Páginas: 6 (1275 palabras)
Publicado: 12 de abril de 2015
CAMPO ELÉCTRICO EN
CONDICIONES ESTÁTICAS
Contenido
1.- Naturaleza del electromagnetismo.
1
1.electromagnetismo
2.-- Ley de Coulomb.
2.
3.-- Campo eléctrico de carga puntual.
3.
4.- Campo eléctrico de línea de carga.
4.5.-- Potencial eléctrico diferencial.
5.
Objetivo.-Objetivo.
Al finalizar el tema, el estudiante será capaz de
explicar la naturaleza del electromagnetismo e identificar lasleyes
fundamentales que describen el comportamiento de los campos
eléctricos en condiciones estáticas.
Última modificación:
1 de agosto de 2010
www.coimbraweb.com
Tema 1 de
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
Edison Coimbra G.
1
1.-- Naturaleza del electromagnetismo
1.
El Universo
U i
está
tá formado
f
d por 4 fuerzas.
f
1
La fuerza nuclear. La más
fuerte. Limitada al núcleo
de los átomos.
3
La fuerza deinteracción débil.
Millones de veces más débil que
la nuclear. Es la interacción
responsable de la desintegración
de partículas radiactivas.
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2
La fuerza
electromagnética
(eléctrica + magnética).
magnética)
100 veces más débil que
la nuclear. Dominante en
sistemas microscópicos
como átomos y
moléculas.
lé l
4
La fuerza gravitacional. Es la más débil de
todas Es la dominanteen sistemas
todas.
macroscópicos como el sistema solar.
2
Fuerza gravitacional
Una analogía útil
La Ley de la Gravedad de Newton establece que los objetos con masa experimentan entre sí
una fuerza de atracción debido a la gravedad.
De dirección contraria al
vector dirección
Fg21 = fuerza gravitatoria que actúa sobre m2 debido a m1 , en N.
G = constante de gravitación universal, 6,67×10─11m3kg─1s─2.
m1, m2 = masas, en kg.
R12 = distancia radial entre masas, en m.
De la misma forma, Fg12 es la fuerza que actúa sobre la masa
m1 debido a la atracción gravitacional de la masa m2
2 objetos no necesitan estar en contacto para sentir la fuerza de
atracción del otro; sino que es una acción directa a distancia.
Este es el concepto de campo.
Un objeto de masa m1, induce un campo
gravitacional1 que no proviene
físicamente del objeto, pero su
influencia existe en todos los puntos del
espacio. Si se acerca otro objeto m2 a
una distancia R12 de m1, sentirá una
f
fuerza
Fg21 actuando
t
d sobre
b él
él.
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Campo gravitacional de m1
3
2.-- Ley de Coulomb
2.
La fuerza eléctrica es similar a la fuerza gravitacional, con la diferencia de que la fuente del
campo gravitacionales la masa y la del campo eléctrico es la carga eléctrica.
La carga eléctrica es una propiedad intrínseca en los
protones y electrones. Se manifiesta mediante atracciones
y repulsiones.
repulsiones La interacción entre partículas cargadas
genera la fuerza eléctrica.
Por definición, los protones
tienen carga positiva y los
electrones negativa.
negativa
La unidad de carga de
un electrón es:
LaLey de Coulomb (Charles Coulomb, 1776) establece que una carga +q2 a una distancia R12
de una carga +q1, experimenta, en el espacio libre, una fuerza
Fe21.
Fe21 = fuerza eléctrica que actúa sobre q2 debido a q1 , en N.
q1, q2 = cargas eléctricas,
eléctricas en C.
C
R12 = distancia radial entre cargas, en m.
0 = permitividad eléctrica en el vacío, 8,85×10─12 F/m.
De la misma forma, Fe12 es lafuerza que actúa
sobre
b la
l carga +q1 debido
d bid a la
l carga +q2
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4
El principio de superposición
La fuerza neta sobre cualquier carga es la suma vectorial de todas las fuerzas que
actúan sobre ella.
ella
Ejemplo 1.1.- ¿Cuál es la fuerza neta sobre Q3
producida por Q1 y Q2?
Ejemplo 2.2.- Fuerza neta F sobre
q0 producida por q1, q2 y q3.
Respuesta:
Prefijos de múltiplos ysubmúltiplos
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5
3.-- Campo eléctrico de carga puntual
3.
En forma
E
f
similar
i il all campo gravitacional,
it i
l se di
dice que existe
i t un campo eléctrico
lé t i
E en la
l región
ió
del espacio que rodea a un objeto cargado.
La existencia del campo E es una propiedad de
su ffuente. Se
S puede
d d
decir
i que cada
d electrón
l
ó
“viene” con su propio campo E.
C...
CONDICIONES ESTÁTICAS
Contenido
1.- Naturaleza del electromagnetismo.
1
1.electromagnetismo
2.-- Ley de Coulomb.
2.
3.-- Campo eléctrico de carga puntual.
3.
4.- Campo eléctrico de línea de carga.
4.5.-- Potencial eléctrico diferencial.
5.
Objetivo.-Objetivo.
Al finalizar el tema, el estudiante será capaz de
explicar la naturaleza del electromagnetismo e identificar lasleyes
fundamentales que describen el comportamiento de los campos
eléctricos en condiciones estáticas.
Última modificación:
1 de agosto de 2010
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Tema 1 de
CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS
Edison Coimbra G.
1
1.-- Naturaleza del electromagnetismo
1.
El Universo
U i
está
tá formado
f
d por 4 fuerzas.
f
1
La fuerza nuclear. La más
fuerte. Limitada al núcleo
de los átomos.
3
La fuerza deinteracción débil.
Millones de veces más débil que
la nuclear. Es la interacción
responsable de la desintegración
de partículas radiactivas.
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2
La fuerza
electromagnética
(eléctrica + magnética).
magnética)
100 veces más débil que
la nuclear. Dominante en
sistemas microscópicos
como átomos y
moléculas.
lé l
4
La fuerza gravitacional. Es la más débil de
todas Es la dominanteen sistemas
todas.
macroscópicos como el sistema solar.
2
Fuerza gravitacional
Una analogía útil
La Ley de la Gravedad de Newton establece que los objetos con masa experimentan entre sí
una fuerza de atracción debido a la gravedad.
De dirección contraria al
vector dirección
Fg21 = fuerza gravitatoria que actúa sobre m2 debido a m1 , en N.
G = constante de gravitación universal, 6,67×10─11m3kg─1s─2.
m1, m2 = masas, en kg.
R12 = distancia radial entre masas, en m.
De la misma forma, Fg12 es la fuerza que actúa sobre la masa
m1 debido a la atracción gravitacional de la masa m2
2 objetos no necesitan estar en contacto para sentir la fuerza de
atracción del otro; sino que es una acción directa a distancia.
Este es el concepto de campo.
Un objeto de masa m1, induce un campo
gravitacional1 que no proviene
físicamente del objeto, pero su
influencia existe en todos los puntos del
espacio. Si se acerca otro objeto m2 a
una distancia R12 de m1, sentirá una
f
fuerza
Fg21 actuando
t
d sobre
b él
él.
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Campo gravitacional de m1
3
2.-- Ley de Coulomb
2.
La fuerza eléctrica es similar a la fuerza gravitacional, con la diferencia de que la fuente del
campo gravitacionales la masa y la del campo eléctrico es la carga eléctrica.
La carga eléctrica es una propiedad intrínseca en los
protones y electrones. Se manifiesta mediante atracciones
y repulsiones.
repulsiones La interacción entre partículas cargadas
genera la fuerza eléctrica.
Por definición, los protones
tienen carga positiva y los
electrones negativa.
negativa
La unidad de carga de
un electrón es:
LaLey de Coulomb (Charles Coulomb, 1776) establece que una carga +q2 a una distancia R12
de una carga +q1, experimenta, en el espacio libre, una fuerza
Fe21.
Fe21 = fuerza eléctrica que actúa sobre q2 debido a q1 , en N.
q1, q2 = cargas eléctricas,
eléctricas en C.
C
R12 = distancia radial entre cargas, en m.
0 = permitividad eléctrica en el vacío, 8,85×10─12 F/m.
De la misma forma, Fe12 es lafuerza que actúa
sobre
b la
l carga +q1 debido
d bid a la
l carga +q2
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4
El principio de superposición
La fuerza neta sobre cualquier carga es la suma vectorial de todas las fuerzas que
actúan sobre ella.
ella
Ejemplo 1.1.- ¿Cuál es la fuerza neta sobre Q3
producida por Q1 y Q2?
Ejemplo 2.2.- Fuerza neta F sobre
q0 producida por q1, q2 y q3.
Respuesta:
Prefijos de múltiplos ysubmúltiplos
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3.-- Campo eléctrico de carga puntual
3.
En forma
E
f
similar
i il all campo gravitacional,
it i
l se di
dice que existe
i t un campo eléctrico
lé t i
E en la
l región
ió
del espacio que rodea a un objeto cargado.
La existencia del campo E es una propiedad de
su ffuente. Se
S puede
d d
decir
i que cada
d electrón
l
ó
“viene” con su propio campo E.
C...
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