Estudiante
1.1 Las fuerzas eléctricas.
Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo resultado depende del valor de las cargas y de la distancia que exista entre éstas, mientras que su signo depende del signo de cada carga.
Existen 2 clases de materia: positiva y negativa; si son iguales se repelen y si son contrarios se atraen. Unamezcla de ambos, positivos y negativos, son mantenidos juntos por una fuerza enorme de atracción, de tal manera que si separamos esa gran mezcla en dos porciones éstas no sentirán ni atracción ni repulsión por que estarán en perfecto equilibrio. De no ser así la fuerza de repulsión seria lo suficientemente fuerte como para levantar un peso igual al de la Tierra.
A esta fuerza se le llama fuerzaeléctrica; y mantiene a cada electrón y cada protón más o menos en su propio lugar.
Las fuerzas que mantienen juntos los átomos y las fuerzas químicas que mantienen juntas las moléculas, son, en realidad, fuerzas eléctricas actuando en una región en la cual el equilibrio de cargas no es perfecto, o bien en una región donde las distancias son muy pequeñas.
En los núcleos de los átomos existen lasllamadas fuerzas nucleares que son mucho más fuertes que las fuerzas eléctricas y mantienen a los protones unidos, pero estas fuerzas solo son de corto alcance. Si se golpea un núcleo, éste se romperá en dos partes, las dos partes con cargas positivas y éstas partes se apartarán debido a su repulsión eléctrica.
Cuando las fuerzas eléctricas superan a las fuerzas de atracción nuclear, se liberaenergía eléctrica.
“La fuerza eléctrica al igual que la fuerza de gravitación, decrece con la inversa del cuadrado de la distancia que separa las cargas; a esta relación se le conoce como ley de Coulomb. Pero esto no es completamente cierto, ya que cuando las cargas están en movimiento las fuerzas eléctricas dependen del movimiento de las cargas en una forma complicada. Una parte de la fuerza entrecargas en movimiento se llama fuerza magnética. “ (Richard Feynman. Lectures on Physics).
“Existe un principio general para las fuerzas electromagnéticas: la fuerza que actúa sobre una partícula cargada, depende únicamente de la posición de esta carga, de la velocidad de la carga y del valor de esta carga. F=q (E + v x B), donde E es el campo eléctrico y B el campo magnético.” (Richard Feynman.Lectures on Physics).
Si suponemos que cierto numero de cargas se desplazan de cierta manera y producen un campo E1, y que otro conjunto de cargas produzca otro campo E2, si ambos sistemas son considerados en el mismo instante, el campo producido es la suma. E= E1 + E2. A esto se le llama principio de superposición de los campos. Esto nos dice que si queremos conocer la fuerza ejercida sobre unacarga basta con calcular los campos producidos por las otras cargas.
El campo eléctrico y el magnético.
Un campo eléctrico está definido como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo es tomada por la dirección de la fuerza.
Mientras que un campo magnético es producido por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o microscópicas silas asociamos a los electrones. Los campos magnéticos son esencialmente dipolares en la naturaleza, teniendo un polo norte y un polo sur magnético.
“Podemos definir E o B por que son consideradas funciones vectoriales y pueden cambiar con el tiempo, a esto se le llama campo. Un campo es toda cantidad física que toma un valor diferente en cada punto del espacio. “ (Richard Feynman. Lectures onPhysics).
Adoptaremos la convención de que el número de líneas (dibujadas para representar la dirección y la intensidad del campo) por unidad de área perpendicular a las líneas es proporcional a la intensidad del campo.
1.2 Las características de los campos vectoriales.
Un campo vectorial, corresponde a una magnitud física que requiere de varios números para su descripción, como puede...
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