Campo Electrico
Páginas: 14 (3333 palabras)
Publicado: 20 de febrero de 2013
El campo eléctrico(I):Ley de Coulomb
• La ley que rige el comportamiento de las cargas eléctricas, es la ley de Coulomb, es como la ley de gravitación, una fuerza a distancia ya que no se necesita ligadura física alguna, para que una carga ejerza fuerza sobre otra. Como en aquel caso, interpretaremos la interacción entre cargas, mediante la idea de campo. La ley nos dice; que la fuerza deatracción o repulsión que se ejerce entre dos cuerpos, puntuales cargados, es directamente proporcional al producto de las cargas de ambos, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, dirigida según la línea que separa ambas cargas, y sentido de la primera a la segunda carga . La expresión matemática de la Ley:
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La carga eléctrica se mide en Culombios en el SI; esla cantidad de carga que pasa, por segundo, por un conductor por el que circula un amperio de intensidad eléctrica( volveremos sobre el amperio) El valor de la constante, depende del medio. Para el caso del vacío, su valor es de 9.109N.m2/C2. La carga se conserva, es decir no se crea ni se destruye. La carga está cuantizada; quiere decir que cualquier cuerpo cargado, es siempre múltiplo entero dela carga del electrón. La carga se conserva, es decir no se crea ni se destruye
; en vacío, ε = ε 0 4πε ε = permitivid ad k=
1
M. Vázquez
Campo Eléctrico
1
La electrostática estudia las cargas en reposo •
El campo eléctrico(II), Campo
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Una carga eléctrica, situada en una región del espacio, perturba las propiedades de este, de modo que cualquier otra carga, que llamaremos carga de prueba, colocada en sus proximidades, experimenta una fuerza de atracción o repulsión, según que sea del mismo o diferente signo que la primera. Se dice entonces que una carga eléctrica crea a su alrededor un Campo Eléctrico. La interacción es de tipo vectorial (fuerza), para caracterizarlo necesitaremos un campo vectorial . Se considera que, la dirección y sentido delcampo en un punto, coincide con la dirección de la fuerza que este ejerce, sobre una carga positiva de prueba situada en el punto. El campo eléctrico, como todo campo vectorial, quedará determinado, cuando conozcamos de él : la intensidad en cada uno de sus puntos, las líneas de fuerza que ayudan a visualizarlo, y el potencial en cada punto. Definiremos el vector campo eléctrico E, intensidad delcampo o simplemente campo eléctrico en cualquier punto, como la fuerza eléctrica que actúa sobre la unidad de carga positiva, colocada en ese punto
M. Vázquez Campo Eléctrico
r r F 1 q r E( p) = + = ⋅ 2 ⋅ ur 4πε 0 r q es el campo creado en p por la carga de prueba q sobre la carga positiva unidad q + p el punto dponde se encuentra q +
La unidad del SI del campo Eléctrico es el N/C 2
Elcampo eléctrico (III) :Líneas de fuerza
Como curiosidad, la idea de campo se introdujo en física a raíz de la descripción de las interacciones electromagnéticas, hecha por el Físico y Químico Inglés M. Faraday(1791-1867), mediante líneas de campo, posteriormente el concepto se extendió a la interacción gravitatoria
• Según hemos definido el campo eléctrico, encontramos, que es función de lascoordenadas del punto, de la situación de la carga y del valor de esta, pero es independiente del valor de la carga de prueba. Cuando el campo es creado por una sola carga, las líneas de fuerza, representan las trayectorias que seguirían las cargas positivas abandonadas en el campo en una sucesión de caminos elementales partiendo todos ellos del reposo. Por convenio nacen el las cargas positivas ymueren en el infinito. O nacen en el infinito y mueren en las negativas ; o bien nacen en las positivas y mueren en las negativas
r r F q r 1 E( p) = + = ⋅ 2 ⋅u q 4πε 0 r
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q
q +
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M. Vázquez
Campo Eléctrico
3
El Campo eléctrico(IV): Manantiales y sumideros del campo, tubos de fuerza,
• • • Las cargas positivas son las FUENTES del campo Las cargas negativas son los...
• La ley que rige el comportamiento de las cargas eléctricas, es la ley de Coulomb, es como la ley de gravitación, una fuerza a distancia ya que no se necesita ligadura física alguna, para que una carga ejerza fuerza sobre otra. Como en aquel caso, interpretaremos la interacción entre cargas, mediante la idea de campo. La ley nos dice; que la fuerza deatracción o repulsión que se ejerce entre dos cuerpos, puntuales cargados, es directamente proporcional al producto de las cargas de ambos, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, dirigida según la línea que separa ambas cargas, y sentido de la primera a la segunda carga . La expresión matemática de la Ley:
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La carga eléctrica se mide en Culombios en el SI; esla cantidad de carga que pasa, por segundo, por un conductor por el que circula un amperio de intensidad eléctrica( volveremos sobre el amperio) El valor de la constante, depende del medio. Para el caso del vacío, su valor es de 9.109N.m2/C2. La carga se conserva, es decir no se crea ni se destruye. La carga está cuantizada; quiere decir que cualquier cuerpo cargado, es siempre múltiplo entero dela carga del electrón. La carga se conserva, es decir no se crea ni se destruye
; en vacío, ε = ε 0 4πε ε = permitivid ad k=
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M. Vázquez
Campo Eléctrico
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La electrostática estudia las cargas en reposo •
El campo eléctrico(II), Campo
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Una carga eléctrica, situada en una región del espacio, perturba las propiedades de este, de modo que cualquier otra carga, que llamaremos carga de prueba, colocada en sus proximidades, experimenta una fuerza de atracción o repulsión, según que sea del mismo o diferente signo que la primera. Se dice entonces que una carga eléctrica crea a su alrededor un Campo Eléctrico. La interacción es de tipo vectorial (fuerza), para caracterizarlo necesitaremos un campo vectorial . Se considera que, la dirección y sentido delcampo en un punto, coincide con la dirección de la fuerza que este ejerce, sobre una carga positiva de prueba situada en el punto. El campo eléctrico, como todo campo vectorial, quedará determinado, cuando conozcamos de él : la intensidad en cada uno de sus puntos, las líneas de fuerza que ayudan a visualizarlo, y el potencial en cada punto. Definiremos el vector campo eléctrico E, intensidad delcampo o simplemente campo eléctrico en cualquier punto, como la fuerza eléctrica que actúa sobre la unidad de carga positiva, colocada en ese punto
M. Vázquez Campo Eléctrico
r r F 1 q r E( p) = + = ⋅ 2 ⋅ ur 4πε 0 r q es el campo creado en p por la carga de prueba q sobre la carga positiva unidad q + p el punto dponde se encuentra q +
La unidad del SI del campo Eléctrico es el N/C 2
Elcampo eléctrico (III) :Líneas de fuerza
Como curiosidad, la idea de campo se introdujo en física a raíz de la descripción de las interacciones electromagnéticas, hecha por el Físico y Químico Inglés M. Faraday(1791-1867), mediante líneas de campo, posteriormente el concepto se extendió a la interacción gravitatoria
• Según hemos definido el campo eléctrico, encontramos, que es función de lascoordenadas del punto, de la situación de la carga y del valor de esta, pero es independiente del valor de la carga de prueba. Cuando el campo es creado por una sola carga, las líneas de fuerza, representan las trayectorias que seguirían las cargas positivas abandonadas en el campo en una sucesión de caminos elementales partiendo todos ellos del reposo. Por convenio nacen el las cargas positivas ymueren en el infinito. O nacen en el infinito y mueren en las negativas ; o bien nacen en las positivas y mueren en las negativas
r r F q r 1 E( p) = + = ⋅ 2 ⋅u q 4πε 0 r
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q
q +
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M. Vázquez
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El Campo eléctrico(IV): Manantiales y sumideros del campo, tubos de fuerza,
• • • Las cargas positivas son las FUENTES del campo Las cargas negativas son los...
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