Campo electrico - fisica
Páginas: 12 (2881 palabras)
Publicado: 26 de noviembre de 2011
Campo eléctrico
[pic]
Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales;[pic].
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo vectorialen el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica [pic]dada por la siguiente ecuación:
(1) [pic]
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético Fμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como encampos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Esta definición general indica queel campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.
La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1 y la ecuación dimensionales MLT-3I
Línea de fuerza
Una línea de fuerza o línea de flujo, normalmente en el contexto del electromagnetismo, es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado, también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial. Suponen una forma útil de esquematizar gráficamente un campo, aunque sonimaginarias y no tienen presencia física.
Intensidad del campo eléctrico
Una carga positiva o negativa modifica las propiedades del espacio circundante creando a su alrededor un campo eléctrico que se pone de manifiesto por un efecto de atracción o de repulsión sobre una carga de prueba colocada en el campo. De acuerdo con esto, si en un punto O del espacio una carga puntual fija + q que se llamacarga fuente y, dentro del campo eléctrico de esta carga colocada en un punto P , situado a la distancia r, una carga puntual + qo, que se llama carga de prueba , sobre ésta actuará una fuerza eléctrica repulsiva [pic]e
La fuerza que la carga fuente + q ejerce sobre la carga de prueba + qo situada en un punto determinado del campo es directamente proporcional a esta carga. Es decir [pic]a qo.
Enconsecuencia, en un punto determinado de un campo eléctrico el cociente [pic]/qo es constante. Esta constante se designa por [pic]y se llama intensidad del campo eléctrico en el punto. Se tiene entonces que: [pic]
La intensidad [pic]del campo eléctrico en un punto es una magnitud vectorial que se mide por el cociente entre la fuerza [pic]que ejerce el campo sobre una carga de prueba positiva +qo, colocada en el punto y el valor de dicha carga.
La dirección del vector intensidad del campo eléctrico [pic]en un punto coincide con la dirección de r y su sentido coincide con el de la fuerza eléctrica [pic]e que actúa sobre una carga de prueba positiva colocada en el punto.
En el Sistema Internacional (S.I) la unidad de fuerza es el Newton (New) y la unidad de carga eléctrica es elCoulomb ( C ). Por consiguiente, la unidad S.I de intensidad del campo eléctrico es el New/C.
Intensidad del campo originado por una carga fuente puntual
Considere una carga fuente puntual + q y situé una carga de prueba + qo a la distancia r de q. El módulo de la fuerza que actúa sobre la carga de prueba es, por la Ley de Coulomb:
|[pic] |
Dividiendo...
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Campo eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa la suma vectorial de los campos de las cargas individuales;[pic].
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo vectorialen el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica [pic]dada por la siguiente ecuación:
(1) [pic]
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético Fμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como encampos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Esta definición general indica queel campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.
La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1 y la ecuación dimensionales MLT-3I
Línea de fuerza
Una línea de fuerza o línea de flujo, normalmente en el contexto del electromagnetismo, es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado, también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial. Suponen una forma útil de esquematizar gráficamente un campo, aunque sonimaginarias y no tienen presencia física.
Intensidad del campo eléctrico
Una carga positiva o negativa modifica las propiedades del espacio circundante creando a su alrededor un campo eléctrico que se pone de manifiesto por un efecto de atracción o de repulsión sobre una carga de prueba colocada en el campo. De acuerdo con esto, si en un punto O del espacio una carga puntual fija + q que se llamacarga fuente y, dentro del campo eléctrico de esta carga colocada en un punto P , situado a la distancia r, una carga puntual + qo, que se llama carga de prueba , sobre ésta actuará una fuerza eléctrica repulsiva [pic]e
La fuerza que la carga fuente + q ejerce sobre la carga de prueba + qo situada en un punto determinado del campo es directamente proporcional a esta carga. Es decir [pic]a qo.
Enconsecuencia, en un punto determinado de un campo eléctrico el cociente [pic]/qo es constante. Esta constante se designa por [pic]y se llama intensidad del campo eléctrico en el punto. Se tiene entonces que: [pic]
La intensidad [pic]del campo eléctrico en un punto es una magnitud vectorial que se mide por el cociente entre la fuerza [pic]que ejerce el campo sobre una carga de prueba positiva +qo, colocada en el punto y el valor de dicha carga.
La dirección del vector intensidad del campo eléctrico [pic]en un punto coincide con la dirección de r y su sentido coincide con el de la fuerza eléctrica [pic]e que actúa sobre una carga de prueba positiva colocada en el punto.
En el Sistema Internacional (S.I) la unidad de fuerza es el Newton (New) y la unidad de carga eléctrica es elCoulomb ( C ). Por consiguiente, la unidad S.I de intensidad del campo eléctrico es el New/C.
Intensidad del campo originado por una carga fuente puntual
Considere una carga fuente puntual + q y situé una carga de prueba + qo a la distancia r de q. El módulo de la fuerza que actúa sobre la carga de prueba es, por la Ley de Coulomb:
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Dividiendo...
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