Campo eléctrico

TEMA 3: Campo eléctrico.
Fenómenos eléctricos:
Certas substancias, despois de ser fregadas, posúen a propiedade de atraer obxectos lixeiros, debido a que se
cargan electricamente, este fenómeno coñécese co nome de electrización e é debido a unha propiedade da materia,
"a electricidade”, polo tanto debemos supoñer que as devanditas substancias ao ser fregadas adquiren unha
propiedadedenominada "carga eléctrica". Esta carga eléctrica pódese cuantificar, polo tanto, debemos considerar
a carga eléctrica como unha magnitude física, que permite explicar as propiedades eléctricas dos corpos. As
características que a definen son:
-

-

Existen dous tipos de cargas eléctricas, chamadas positivas e negativas.
Obxectos cargados con carga do mesmo signo repélense, e obxectos con cargade signo contrario
atráense.
A carga consérvase. No proceso de electrización non se crea carga nin se destrúe, soamente se transmite
duns corpos a outros, este feito permítenos definir o Principio de conservación da carga eléctrica: "A carga
eléctrica total dun sistema electricamente illado, permanece constante".
A carga está cuantizada, é dicir preséntase como un múltiplo enteiro dunha cargaelemental. Esta é a que
posúe o electrón. (e  1,602 10

19

C)

A maioría dos materiais pódense clasificar como conductores ou ben como illantes ou dieléctricos. Os conductores
permiten doadamente o fluxo ou movemento de carga a través deles. Os metais son bos conductores, xa que
posúen "electróns libres" que son os responsables da conductividade eléctrica dos metais. Pola contra osillantes
ou dieléctricos non permiten que a carga eléctrica flúa a través deles porque non posúen electróns libres. Entre os
átomos transfírense tan só electróns, nunca protóns. Un corpo con carga negativa ten un exceso de electróns, e un
corpo con carga positiva fáltanlle electróns.
Lei de Coulomb: No sistema internacional a unidade de carga eléctrica é o coulomb (C) (1C = 1 A∙s). A carga
19elemental ou unidade natural de carga eléctrica, correspóndese con: (q  1,6 10
ou do protón en valor absoluto.

C) , que é a carga do electrón

A lei de Coulomb enúnciase: "O valor da forza con que se atraen ou se repelen dúas cargas puntuais en repouso,
é directamente proporcional ao producto das devanditas cargas, e inversamente proporcional ao cadrado da
distancia que as separa. Asúa dirección é a da recta que pasa por elas. A interacción é repulsiva se as cargas son
do mesmo signo e atractivas se son de signo oposto." Exprésase matematicamente como:


Qq 
F  K 2 ur
r

escalarmente expresase como:

FK

Qq
r2

Sendo K unha constante coñecida co nome de "constante de Coulomb", e o valor da cal no sistema internacional
é de 8, 9875  10 9 Nm 2 /C 2, peropara simplificar cálculos, empregaremos: K = 9 ∙10 9 Nm 2 /C 2.
Este valor para

K

K

aplícase cando as cargas se atopan no baleiro, e vén determinado por:

1
 9 109 N  m 2 / C 2 , onde,  0 , correspondese coa "permitividade eléctrica do baleiro" , que ten un
4   0

valor de:

0

= 8,85 10 12 C 2/Nm 2.

Aínda que nos problemas, empregaremos este valor para K = 9∙10 9 Nm 2 /C 2, na práctica emprégase un valor
diferente segundo sexa o medio en que se atopan as cargas eléctricas, de modo que o valor de K é variable e está
determinado por: K 

1
4  

Sendo



unha constante especifica para cada medio, que se denomina "constante

dieléctrica” ou “permitividade eléctrica do medio", e correspondese co producto:

  0  r

onde

 rrepresenta a

“permitividade relativa do medio” (Ver exemplos valores de permitividade relativa do medio, na pax. 178)
Principio de superposición:
Se nunha rexión do espazo existen varios corpos cargados electricamente, cada un deles está sometido a unha
forza que é o resultante das forzas de interacción electrostática que exercen os outros corpos sobre el.

 n   

F   Fi  F1 ...