De Todo Un Poco

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| El Campo Eléctrico Uniforme
Es aquél en el cual el vector intensidad del campo eléctrico tiene el mismo módulo, dirección y sentido en todos sus puntos, en cuyos caso las líneas de campo eléctrico son equidistantes y paralelas.
Movimiento de cargas puntuales en un campo eléctrico uniforme.
Considere una partícula de masa m y carga + q que se coloca en reposo dentro de un campo eléctricouniforme y luego se deja en libertad. |

Como la partícula tiene carga positiva, es repelida por la placa positiva y atraída por la carga negativa. Su movimiento es análogo al de un objeto que cae libremente en el campo gravitatorio terrestre. En efecto, en cualquier punto entre las placas la intensidad del campo eléctrico es en módulo: |
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Esta fuerza de módulo F es constante y originaen la partícula de masa m una aceleración constante que viene dada, en módulo, por: |
Como la partícula parte del reposo, se aplican las ecuaciones del movimiento uniformemente variado con velocidad inicial nula ( V0 = 0 ). Se tiene así: | |
Velocidad final: | |
Desplazamiento: | |
Velocidad final al cuadrado: | V2 f = 2.a.y |
Si la partícula es un electrón (masa m y carga e) que sedispara con rapidez inicial V0perpendicularmente a un campo eléctrico uniforme la partícula describe una trayectoria parabólica mientras se mueve dentro del par de placas que originan el campo.El movimiento de la partícula dentro del campo eléctrico es análogo al de un proyectil que es disparado horizontalmente con velocidad inicial V0 en el campo gravitatorio terrestre, por lo que se aplican lasecuaciones correspondientes al lanzamiento horizontal. |
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Aplicaciones del Campo eléctrico
Ejemplo 1:
Una carga eléctrica de 4x10-4C y otra de 2x10-4C están separadas una distancia de 40 cm en el vacío. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico resultante en el punto medio del segmento que las une, a) si las cargas son del mismo signo b) si las cargas son de signo contrario?  |
|Solución:
a) Cargas del mismo signo q1 = 4x10-4C  | q2 = 2x10-4C | d = 40cm = 0,40m |
Como es en el punto medio r = 0,20m  |
Luego:

E1 = 9 x 109 New.m2 / C2 .4 x 10-4 C / (0,20m)2 = 9 x 107 New/C 

E1 = 9 x 109 New.m2 / C2 .4 x 10-4 C / (0,20m)2 = 4,5 x 107 New/C  |
La intensidad del campo resultante en P tiene por módulo: ER = E1 - E2

ER = 9 x 107 New / C - 4,57 x 10 New / C = 4,5 x107 New / C  |
Como en módulo E1 > E2 se tiene que el vector R es de la misma dirección y sentido que el vector 1 |
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b) Cargas de distinto signo q1 = + 4x10-4C | q2 = - 2x10-4C |
Los módulos de dichas cargas son los mismos que se calcularon en la primera parte pero la intensidad del campo resultante en P tiene por módulo:  | |
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ER = E1 + E2 = 9 x 107 New / C + 4,5 x 107 New / C= 13,5 x 107 New / C |
El vector R tiene la misma dirección y sentido que los vectores 1 y 2.  |
| Ejemplo 2 
¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico resultante en el centro del cuadrado de la siguiente figura sabiendo que el módulo de la carga es 10-6 C y que el cuadrado es de lado 10 cm? |
Solución: 
d = Diagonal del cuadrado 
a = lado del cuadrado
r = d / 2Las cargas q (positivas)originan vectores campos dirigidos en sentido opuesto a dicha carga. Las cargas q (negativas) originan vectores campos dirigidos hacia dichas cargas.Todos estos vectores son del mismo módulo, por ser iguales los módulos de las cargas y las distancias al centro del cuadrado. Si la diagonal del cuadrado es d, los módulos de estos vectores viene dados por: |
Por el teorema de Pitágoras ladiagonal d viene dada por:d2 = a2 + a2 = 2a2
O sea d2 = 2.(0,1m)2 = 0,02 m2

Luego: |
Cada par de cargas, una positiva y otra negativa, dan origen a un campo resultante de módulo E + E = 2E Como las diagonales del cuadrado se cortan en ángulo recto, el módulo ER del campo resultante en el centro del cuadrado se determina aplicando el teorema de Pitágoras:  E2R = (2E)2 + (2E)2 = 2 (2E)2

E2R =...