Campo Electrico
El concepto de Campo es de una gran importancia en Física.
La idea consiste en atribuirle propiedades al espacio en vez de
considerar a los verdaderos causantes de los fenómenos que
ocurren en dicho espacio.
Para comprender esto veamos un par de ejemplos:
Un
campo de temperaturas (Escalar)
Un campo de velocidades (Vectorial)
Campo gravitacional (Vectorial)
Homogéneo
No homogéneo
Campo de Temperaturas (escalar)
Sala de clases
Termómetro
20º C
P
Estufa
40º C
50º C
70º C
60º C
Líneas de Campo de temperaturas
Puerta
30º C
La intensidad del Campo de Temperaturas en
el punto P corresponde a lo que mide el
termómetro que está en él.
Es una magnitud escalar puesto que no posee
direcciónasociada .
La causa verdadera de que la temperatura de
las isotermas sea 40º C. se debe a la estufa, la
puerta, la temperatura exterior, las dimensiones
de la sala, etc.
Evidentemente no depende del instrumento
con que se mide la Intensidad del Campo de
Temperaturas; es decir, no depende del
Termómetro.
40ºC
P
Campo de velocidades (vectorial)
Río o corriente de agua
En cadapunto el agua se mueve con una velocidad
específica (dirección y módulo)
Un campo se define como una propiedad del espacio en el que
un objeto material experimenta una fuerza.
Sobre la Tierra, se dice que existe un
campo gravitacional en P.
m
P .
F
Puesto que una masa m experimenta una
fuerza descendente en dicho punto.
¡No hay fuerza, no hay campo; no hay
campo, no hay fuerza!La dirección del campo está determinada por la fuerza.
Campo gravitacional homogéneo (Es, en
realidad un campo de aceleraciones gravitacionales)
Sala de clases
Todos los puntos de
la sala de clases
tienen la propiedad
de que masas
colocadas en ellos
experimentan la
misma aceleración;
es decir:
g = Cont.
Este Campo gravitacional depende del planeta en que se encuentre lasala de clases.
Si consideramos el planeta Tierra en su totalidad; entonces el Campo
gravitacional presenta otro aspecto.
GM
g=
r2
Tierra
La intensidad
de campo; g,
depende de M
y r.
Sea un punto P del espacio.
Para dicho punto se define la Intensidad del Campo
Eléctrico, que designaremos por E, del modo siguiente.
Coloquemos en dicho punto unacarga de prueba q0+.
Si Fe es la fuerza eléctrica que actúa sobre ella (Debido a
las otras cargas eléctricas que existen en el espacio y que
desconocemos), entonces:
F
E= q+
0
Como se puede ver, el Campo Eléctrico es un campo
vectorial.
Posee, en cada punto, la dirección y sentido de Fe
Posee la dirección en que actúa la fuerza eléctrica.
Su unidad (S.I.) es Newton/ Coulomb (N/C).
No depende ni del valor de la fuerza que se mida ( F) ni
del valor de la carga de prueba que se use ( q0+) (Del
mismo modo que en el campo de temperaturas no
depende del termómetro).
1. Considere el punto P a una
distancia r de +Q.
.
P +
2. En P existe un campo eléctrico E
si una carga de prueba +q tiene
una fuerza F en dicho punto.
3. La dirección del E esigual que la
dirección de una fuerza sobre la
carga + (pos).
4. La magnitud de E está dada
por la fórmula:
F
E
r
+
++ +
+Q +
++
Campo eléctrico
E
F
; unidades
q
N
C
La fuerza sobre +q está
en dirección del campo.
F .
+q +
.
-q -
E
r
+ ++
+Q +
+
++
Campo eléctrico
La fuerza sobre -q
está contra la
dirección del campo.
F
E
r
+ ++
+Q+
+
++
Campo eléctrico
En un punto existe un campo E ya sea que en dicho punto
haya o no una carga. La dirección del campo es
alejándose de la carga +Q.
.
+q +
E
F r
- - - -Q - Campo eléctrico
La fuerza sobre +q está
en dirección del campo.
La fuerza sobre -q
está contra la
dirección del campo.
F
.
-q -
E
r
- -- -Q - Campo eléctrico
Note que el campo E...
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