ppt de campo Electrico

Capítulo 24 – Campo
eléctrico
Presentación PowerPoint de
Paul E. Tippens, Profesor de
Física
Southern Polytechnic State
© 2007
University

•

Objetivos: Después de
terminar esta unidad
deberá:
Definir el campo eléctrico y explicar qué

determina su magnitud y dirección.
• Escribir y aplicar fórmulas para la
intensidad del campo eléctrico a
distancias conocidas desde cargas
puntuales.
•

Discutirlas líneas de campo eléctrico y el
significado de la permitividad del espacio.

•

Escribir y aplicar la ley de Gauss para campos en
torno a superficies con densidades de carga conocidas.

El concepto de campo
Un campo se define como una propiedad del espacio
en el que un objeto material experimenta una fuerza.
Pm .
F

Sobre la Tierra, se dice que existe
un campo gravitacional en P.
Puesto queuna masa m experimenta
una fuerza descendente en dicho
punto.
¡No hay fuerza, no hay campo; no hay
campo, no hay fuerza!

La dirección del campo está determinada por la fuerza.

El campo gravitacional
A

F

 B
F

Note
que la los
fuerza
F esAreal
Considere
puntos
y B, pero
sobreel
campo
sólo esde
una
la superficie
la forma
Tierra, sólo
conveniente
describir
puntos en elde
espacio
. el espacio.
Elcampo en los puntos A o B se
puede encontrar de:

Si g se conoce en
cada punto sobre la
Tierra, entonces se
puede encontrar la
fuerza F sobre una
masa dada.

FF
gg 

m
m

La magnitud y dirección del
campo g depende del peso, que
es la fuerza F.

El campo eléctrico
1. Ahora, considere el punto
P a una distancia r de +Q.
2. En P existe un campo eléctrico E
si una carga de prueba +q tiene
unafuerza F en dicho punto.

3. La dirección del E es igual
que la dirección de una fuerza
sobre la carga + (pos).
4. La magnitud de E está
dada por la fórmula:

+q
P +.

F

r
++
+
+
++Q++

E

Campo eléctrico
F
N
E  ; unidades
q
C

El campo es propiedad del
espacio
F. E
+q +
r
++
+
+
++Q++
Campo eléctrico

La fuerza sobre +q está
en dirección del campo.

-q .La fuerza sobre -q
está contra la
direccióndel campo.

E

r
++
+
+
++Q++

F

Campo eléctrico

En un punto existe un campo E ya sea que en
dicho punto haya o no una carga. La dirección
del campo es alejándose de la carga +Q.

Campo cerca de una carga
negativa
E
+q +.
F r
- --- -Q
-Campo eléctrico

La fuerza sobre +q está
en dirección del campo.
La fuerza sobre -q
está contra la
dirección del campo.

F
-q .-

E
r

-- -Q --Campo eléctricoNote que el campo E en la vecindad de una carga
negativa –Q es hacia la carga, la dirección en que se
movería una carga de prueba +q.

La magnitud del campo E
La magnitud de la intensidad del campo eléctrico en un
punto en el espacio se define como la fuerza por unidad
de carga (N/C) que experimentaría cualquier carga de
prueba que se coloque en dicho punto.
Intensidad
Intensidad de
de
campocampo eléctrico
eléctrico EE

F
E  ; unidades
q

N
C

La dirección de E en un punto es la misma que la
dirección en que se movería una carga positiva SI
se colocara en dicho punto.

+2
+q nC
+ .P
4000 N

Ejemplo 1. Una carga de +2 nC
se coloca a una distancia r de
E
E
una carga de–8 C. Si la carga
r
experimenta una fuerza de 4000
- -N, ¿cuál es la intensidad del
-–8 C
- -Q
-campo eléctrico E endicho
Primero,
note que la dirección de
punto P?
Campo eléctrico

E es hacia –Q (abajo).

F
4000 N
E 
-9
q 2 x 10 C

E = 2 x 1012
N/C hacia
abajo

Nota: El campo E sería el mismo para cualquier carga que se
coloque en el punto P. Es una propiedad de dicho espacio.

Ejemplo 2. Un campo constante E de 40,000
N/C se mantiene entre las dos placas
paralelas. ¿Cuáles son la magnitud y
dirección de lafuerza sobre un electrón que
pasa horizontalmente entre
placas?
+ + +las
+ +
+ + + +
e- El campo E es hacia
Fe -. E
e- abajo, y la fuerza sobre ees arriba.
F

E  ; F qE
q

- - - - - - - - -19

F qE (1.6 x 10 C)(4 x 10
-15
FF =
6.40
x
10
= 6.40 x 10-15 N,
N, hacia
hacia
arriba
arriba

4 N
C

)

Campo E a una distancia r
desde una sola carga Q
Considere una carga de prueba +q
colocada en P a...