Campo electrico
Páginas: 5 (1114 palabras)
Publicado: 2 de agosto de 2010
Instituto Santa Teresa de los Andes
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Curso : 4° medio A
Fecha : 29/07/2010
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El siguiente trabajo trabajo deinvestigación sobre Campos eléctricos visto netamente en el área de física que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.
También nos internaremos en la ley de Coulomb, Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene encuenta la variación del campo magnético.
Profundizaremos en las formulas, definición del concepto de campo eléctrico su concepto grafico y algunos ejemplos.
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El campo eléctrico, en física, es un ente físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Matemáticamente se describe como un campo vectorialen el cual una carga eléctrica puntual de valor que sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:
En los modelos actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticosvariables. 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 que el campo no esdirectamente medible, sino a través de la ponderación de la fuerza actuante sobre alguna carga. 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.
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La definición más intuitiva acerca delcampo eléctrico se la puede estudiar mediante la ley de Coulomb esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definición más formal y completa acerca del campo requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen ambas.
La definición másformal de campo eléctrico, válida también para cargas moviéndose a velocidades cercanas a la de la luz, surge a partir de calcular la acción de una partícula cargada en movimiento a través de un campo electromagnético. Este campo forma parte de un único campo electromagnético tensorial Fμν definido por un potencial cuadrivectorial de la forma:
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donde φ es el potencial escalar y es elpotencial vectorial tridimensional. Así, de acuerdo al principio de mínima acción, se plantea para una partícula en movimiento en un espacio cuadridimensional:
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donde e es la carga de la partícula, m es su masa y c la velocidad de la luz. Reemplazando (1) en (2) y conociendo que dxi = uids, donde dxi es el diferencial de la posición definida dxi = (cdt,dx,dy,dz) y ui es la velocidad de lapartícula, se obtiene:
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El término dentro de la integral se conoce como el lagrangiano del sistema; derivando esta expresión con respecto a la velocidad se obtiene el momento de la partícula, y aplicando las ecuaciones de Euler-Lagrange se encuentra que la variación temporal de la cantidad de movimiento de la partícula es:
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De donde se obtiene la fuerza total de la partícula....
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Curso : 4° medio A
Fecha : 29/07/2010
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El siguiente trabajo trabajo deinvestigación sobre Campos eléctricos visto netamente en el área de física que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.
También nos internaremos en la ley de Coulomb, Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene encuenta la variación del campo magnético.
Profundizaremos en las formulas, definición del concepto de campo eléctrico su concepto grafico y algunos ejemplos.
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El campo eléctrico, en física, es un ente físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Matemáticamente se describe como un campo vectorialen el cual una carga eléctrica puntual de valor que sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:
En los modelos actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticosvariables. 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 que el campo no esdirectamente medible, sino a través de la ponderación de la fuerza actuante sobre alguna carga. 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.
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La definición más intuitiva acerca delcampo eléctrico se la puede estudiar mediante la ley de Coulomb esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definición más formal y completa acerca del campo requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen ambas.
La definición másformal de campo eléctrico, válida también para cargas moviéndose a velocidades cercanas a la de la luz, surge a partir de calcular la acción de una partícula cargada en movimiento a través de un campo electromagnético. Este campo forma parte de un único campo electromagnético tensorial Fμν definido por un potencial cuadrivectorial de la forma:
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donde φ es el potencial escalar y es elpotencial vectorial tridimensional. Así, de acuerdo al principio de mínima acción, se plantea para una partícula en movimiento en un espacio cuadridimensional:
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donde e es la carga de la partícula, m es su masa y c la velocidad de la luz. Reemplazando (1) en (2) y conociendo que dxi = uids, donde dxi es el diferencial de la posición definida dxi = (cdt,dx,dy,dz) y ui es la velocidad de lapartícula, se obtiene:
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El término dentro de la integral se conoce como el lagrangiano del sistema; derivando esta expresión con respecto a la velocidad se obtiene el momento de la partícula, y aplicando las ecuaciones de Euler-Lagrange se encuentra que la variación temporal de la cantidad de movimiento de la partícula es:
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De donde se obtiene la fuerza total de la partícula....
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