diedric
Páginas: 14 (3343 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2013
EL CAMPO ELÉCTRICO.
1-INTRODUCCIÓN
En esta unidad vamos a estudiar las interacciones entre las cargas eléctricas puntuales y de cuerpos esféricos cargados cuando están en reposo.
Empezaremos introduciendo la ley de Coulomb y posteriormente el concepto de campo eléctrico ,para superar las dificultades que plantea las interacciones a distancia, y analizaremos las magnitudes físicas quecaracterizan el campo eléctrico: la intensidad de campo en un punto y el potencial.
REVISIÓN DEL CONCEPTO DE CARGA ELÉCTRICA.
La materia está constituida por átomos y éstos a su vez por partículas denominadas protones y electrones, que son los responsables de que la materia pueda cargarse eléctricamente ya que el protón y el electrón presentan una propiedad característica de la materia llamadacarga eléctrica.
Existen dos tipos de cargas de propiedades opuestas que arbitrariamente se llama positiva y negativa. La materia contiene generalmente el mismo número de cargas positivas que negativas, por lo que es eléctricamente neutra y no manifiesta propiedades eléctricas.
Cuando decimos que un cuerpo está cargado eléctricamente estamos afirmando que hay un exceso de carga de uno de los dossignos:
Un cuerpo está cargado positivamente cuando tiene un defecto de electrones.
Un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene exceso de electrones.
Los fenómenos de electrización por frotamiento ponen de manifiesto la existencia de cargas eléctricas en la materia por lo que éstas no se crean solamente se transmite de unos cuerpos a otros de forma que la carga total permanececonstante.
Las cargas eléctricas interaccionan entre si observándose que si son del mismo signo se repelen y si son de distinto signo se atraen.
La unidad de carga en el sistema internacional es el culombio C.
Esta es una unidad muy grande por lo que se suele utilizar el microculombio:C=10-6 C.
El valor en culombios, de las cargas elementales es:
Electrón e=-1,6·10-19 C.
Protón p=+1,6·10-19 C.La carga que adquiere un cuerpo al electrizarse está cuantizada ya que es siempre un número entero de veces la carga de un electrón: Q=N·e
2-LEY DE COULOMB
Coulomb fue el primero en estudiar cuantitativamente el valor de las fuerzas con que interaccionan entre sí las cargas eléctricas, llegando a la siguiente conclusión:
“El valor de la fuerza con que se atraen o repelen dos cargaseléctricas en reposo es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”(Ley de Coulomb).
El módulo de esta fuerza vale: Q y q: valor de las cargas que interaccionan
r :distancia entre cargas.
K :cte que depende del medio en que se
encuentren las cargas (aire, vacío, vidrio...)
Es necesariotener en cuenta que la fuerza es una magnitud vectorial, por lo que esta ley en forma vectorial se expresará:
donde : vector unitario que tiene la misma dirección que la recta que une las cargas y sentido hacia fuera (de la 1ª carga hacia la 2ª).
Las cargas Q y q son magnitudes escalares, que pueden tener signo positivo o negativo.
Si las dos cargas tienen igual signo, la fuerza Ftendrá el mismo sentido que (repulsiva), y si son de signo contrario tendrá sentido opuesto a y se tratará de una fuerza atractiva.
SIGNIFICADO FÍSICO DE K
La constante K que aparece en la ley de Coulomb depende del sistema de unidades elegido y del medio interpuesto entre las cargas (aire, vidrio, etc.).
En el vacío y en el sistema internacional la constante vale: K=9·109 N·m2·C-2Físicamente, esta constante representa la fuerza con que interaccionan dos cargas de 1 culombio separadas a la distancia de un metro.
La constante K también puede expresarse en función de la constante dieléctrica (o permitividad) del medio en el que se encuentran las cargas .
en el caso del vacío la cte dieléctrica o =
La constante dieléctrica mide la oposición a la transmisión de la...
1-INTRODUCCIÓN
En esta unidad vamos a estudiar las interacciones entre las cargas eléctricas puntuales y de cuerpos esféricos cargados cuando están en reposo.
Empezaremos introduciendo la ley de Coulomb y posteriormente el concepto de campo eléctrico ,para superar las dificultades que plantea las interacciones a distancia, y analizaremos las magnitudes físicas quecaracterizan el campo eléctrico: la intensidad de campo en un punto y el potencial.
REVISIÓN DEL CONCEPTO DE CARGA ELÉCTRICA.
La materia está constituida por átomos y éstos a su vez por partículas denominadas protones y electrones, que son los responsables de que la materia pueda cargarse eléctricamente ya que el protón y el electrón presentan una propiedad característica de la materia llamadacarga eléctrica.
Existen dos tipos de cargas de propiedades opuestas que arbitrariamente se llama positiva y negativa. La materia contiene generalmente el mismo número de cargas positivas que negativas, por lo que es eléctricamente neutra y no manifiesta propiedades eléctricas.
Cuando decimos que un cuerpo está cargado eléctricamente estamos afirmando que hay un exceso de carga de uno de los dossignos:
Un cuerpo está cargado positivamente cuando tiene un defecto de electrones.
Un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene exceso de electrones.
Los fenómenos de electrización por frotamiento ponen de manifiesto la existencia de cargas eléctricas en la materia por lo que éstas no se crean solamente se transmite de unos cuerpos a otros de forma que la carga total permanececonstante.
Las cargas eléctricas interaccionan entre si observándose que si son del mismo signo se repelen y si son de distinto signo se atraen.
La unidad de carga en el sistema internacional es el culombio C.
Esta es una unidad muy grande por lo que se suele utilizar el microculombio:C=10-6 C.
El valor en culombios, de las cargas elementales es:
Electrón e=-1,6·10-19 C.
Protón p=+1,6·10-19 C.La carga que adquiere un cuerpo al electrizarse está cuantizada ya que es siempre un número entero de veces la carga de un electrón: Q=N·e
2-LEY DE COULOMB
Coulomb fue el primero en estudiar cuantitativamente el valor de las fuerzas con que interaccionan entre sí las cargas eléctricas, llegando a la siguiente conclusión:
“El valor de la fuerza con que se atraen o repelen dos cargaseléctricas en reposo es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”(Ley de Coulomb).
El módulo de esta fuerza vale: Q y q: valor de las cargas que interaccionan
r :distancia entre cargas.
K :cte que depende del medio en que se
encuentren las cargas (aire, vacío, vidrio...)
Es necesariotener en cuenta que la fuerza es una magnitud vectorial, por lo que esta ley en forma vectorial se expresará:
donde : vector unitario que tiene la misma dirección que la recta que une las cargas y sentido hacia fuera (de la 1ª carga hacia la 2ª).
Las cargas Q y q son magnitudes escalares, que pueden tener signo positivo o negativo.
Si las dos cargas tienen igual signo, la fuerza Ftendrá el mismo sentido que (repulsiva), y si son de signo contrario tendrá sentido opuesto a y se tratará de una fuerza atractiva.
SIGNIFICADO FÍSICO DE K
La constante K que aparece en la ley de Coulomb depende del sistema de unidades elegido y del medio interpuesto entre las cargas (aire, vidrio, etc.).
En el vacío y en el sistema internacional la constante vale: K=9·109 N·m2·C-2Físicamente, esta constante representa la fuerza con que interaccionan dos cargas de 1 culombio separadas a la distancia de un metro.
La constante K también puede expresarse en función de la constante dieléctrica (o permitividad) del medio en el que se encuentran las cargas .
en el caso del vacío la cte dieléctrica o =
La constante dieléctrica mide la oposición a la transmisión de la...
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