electromagnesio

Física P.A.U.

ELECTROMAGNETISMO

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ELECTROMAGNETISMO
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INTRODUCCIÓN

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MÉTODO

1.

En general:
Se dibujan las fuerzas que actúan sobre el sistema.
Se calcula la resultante por el principio de superposición.
Se aplica la 2ª ley de Newton (ley Fundamental de la Dinámica)
∑F = m · a

2.

En los problemas de campo electrostático de cargas puntuales o esféricas.
La fuerzaelectrostática FE entre dos cargas, Q y q, puntuales o esféricas (conductoras huecas o
macizas, o aislantes con una distribución homogénea de carga) separadas una distancia r se
rige por la ley de Coulomb:
⃗ =K Q q ⃗
F
2 ur
r

La intensidad del campo electrostático E creado por una carga puntual Q en un punto situado a
una distancia r es igual a la fuerza eléctrica FE que ejercería lacarga Q sobre la unidad de carga
positiva situada en ese punto.
E = FE / q
siendo q la carga de prueba situada en el punto. La expresión queda:
Q
⃗
⃗
E=K
2 ur
r

La intensidad de campo electrostático en un punto creado por varias cargas puntuales es la
suma vectorial de las intensidades de campo electrostático creadas por cada carga como si las
otras no estuviesen (principio desuperposición)
El potencial electrostático en un punto situado a una distancia r de una carga puntual Q es el trabajo que hace la fuerza electrostática cuando la unidad de carga positiva se traslada desde su
posición hasta el infinito:

∞

V=

∫

W r →∞
=
q

r

∞

∫

⃗
F
E
d ⃗r =
q

r

∞

K

[

∞

]

Q⃗ ⃗
Q
Q
Q
u d r =∫ K 2 d r = −K
=K
2 r
r
r
r
r
r
rEl potencial electrostático en un punto debido a varias cargas puntuales es la suma de los potenciales electrostáticos creados por cada carga como si las otras no estuviesen.
Para calcular el trabajo necesario para trasladar una carga q entre dos puntos A y B se calcula
primero el trabajo que hacen las fuerzas del campo, que, siendo conservativo, es igual a:
trabajo que hacen las fuerzas delcampo:
WA→B = - (EPB – EPA) = EPA - EPB = q (VA – VB)
Suponiendo que la carga parte del reposo y que llega a B con velocidad nula, el trabajo de la
fuerza resultante es nulo, y el trabajo de la fuerza exterior será:
W' = - WA→B

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3.

ELECTROMAGNETISMO

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En los problemas de movimiento de cargas en un campo magnético constante.
Por la ley de Lorentz,
FB = q (v × B)
lafuerza magnética es perpendicular a la velocidad, por lo que no realiza trabajo. La velocidad
tendrá un valor constante, y la aceleración sólo tiene componente normal. Como todas las magnitudes son constantes, también lo será la aceleración normal y el radio de curvatura, por lo que
la trayectoria será circular.
Las trayectorias de las partículas en el interior de un campo magnético constanteson circulares.
Entonces, la aceleración sólo tiene componente normal aN = v2 / r, y, al no tener aceleración tangencial, el módulo de la velocidad es constante.

●

RECOMENDACIONES

1.

Se hará una lista con los datos, pasándolos al Sistema Internacional si no lo estuviesen.

2.

Se hará otra lista con las incógnitas.

3.

Se dibujará un croquis de la situación, procurando que lasdistancias del croquis sean coherentes con ella. Se deberá incluir cada una de las fuerzas o de las intensidades de campo, y su resultante.

4.

Se hará una lista de las ecuaciones que contengan las incógnitas y alguno de los datos, mencio nando a la ley o principio al que se refieren.

5.

En caso de tener alguna referencia, al terminar los cálculos se hará un análisis del resultadopara ver si es el esperado. En particular, comprobar que los vectores campo electrostático tienen la dirección y el sentido acorde con el croquis.

6.

En muchos problemas las cifras significativas de los datos son incoherentes. Se resolverá el
problema suponiendo que los datos que aparecen con una o dos cifras significativas tienen la
misma precisión que el resto de los datos (por lo general...