Física

Fuerzas Electromagnéticas
La fuerza eléctrica entre dos cargas q1 y q2 , separadas
por una distancia r es
q1 q2
r12
r2

F12 = K

K = 9 × 109N m2/C 2, r12 es el vector unitario con
origen enla partícula 1 y que apunta a la partícula
2. La carga eléctrica se mide en Coulombs (C).Dado
que las cargas pueden ser positivas o negativas, la
fuerza puede ser repulsiva, para cargas de igualsigno
o atractiva, para cargas de signo opuesto.
La energía potencial electrostática está dada por:
q1 q2
r

U =K

Resulta tremendamente conveniente introducir el
R
concepto de CampoEléctrico E . Consideremos una
carga Q en el origen. El campo eléctrico creado por
la carga Q en cualquier punto R es:
r
R
E =K

Q R
r
r2 r

De esta manera, la fuerza que ejerce el campo eléctricosobre una carga q situada en R es
r
R
R
F q = qE

lo que coincide con la ley de Coulomb. El campo
eléctrico se mide en N /C
1

Asociado al campo eléctrico, se introduce el potencialelectrostático ϕ, tal que U = qϕ. Para una carga Q ,
se tiene
ϕ(r) = K

Q
r

El potencial electrostático se mide en volts. 1V (olt) =
1J /C.

Campo magnético
El movimiento de cargas eléctricas daorigen a un
R
campo magnético B . El campo magnético produce
una fuerza sobre una carga eléctrica en movimiento
dada por:
R
v R
F = qR × B
R es la velocidad de la carga q.
v

La presenciade un campo eléctrico y otro magnético
da lugar a la llamada Fuerza de Lorentz, que es válida
aún en Relatividad Especial:
R
R
F = q R × B + qE
v R

Movimiento de una partícula
cargada en uncampo eléctrico
2

constante y uniforme

La fuerza sobre una carga q de masa m en un campo
eléctrico E uniforme en el espacio y constante en el
tiempo es:
R
R
a
F =mR = qE
dR
v
q R
R =a
= E
dt m
q R
R =
v
Et + R 0
v
m
q R 2
R =
Et + R 0 t + R 0
v
x
x
2m

EJEMPLO Aceleración longitudinal de un protón.
Partiendo del reposo se acelera un protón durante
un...