Campo eléctrico
Campo
eléctrico producido por un conjunto de cargas puntuales. Se muestra en rosa
la suma vectorial de
los campos de las cargas individuales;
El campo eléctrico es una perturbación que modifica el espacio que lo
rodea, es un campo físico que
es representado mediante un modelo que
describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de
naturaleza eléctrica Matemáticamente
se describe como un campo vectorial en
el cual una carga eléctrica puntual
de valor Q sufre
los efectos de una fuerza eléctrica dada
por la siguiente ecuación:
Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley
de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael
Faraday
Y los estudios posteriores de James
Clerk Maxwell
Permitieron establecer las leyes completas en las que
también se tiene en cuenta la variación del campo
magnético La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al
demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832. La
unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m).
El campo puede representarse por las llamadas líneas de campo eléctrico,
o líneas de fuerza, estas proporcionan información sobre la dirección e
intensidad del campo eléctrico. En general:
“LA LINEAS DE CAMPO ELECTRICO SIEMPRE ESTAN DIRIGIDAS HACIA AFUERA DE
LAS CARGAS POSITIVAS Y HACIA ADENTRO DE LAS NEGATIVAS”.
Las líneas de campo eléctrico no siempre son rectas. Por ejemplo
mencionaremos casos en los que existen dos cargas eléctricamente diferentes, y
otros son eléctricamente iguales.
En este caso existen dos cargas puntuales separadas que tienen la misma
magnitud y signos opuestos, y las líneas de fuerza son curvas. Observa que las
líneas de campo eléctrico empiezan en una carga positiva y terminan en una
carga negativa. A esto se le conoce como dipolo eléctrico.
En caso contrario en esta figura se muestra que para dos cargas
puntuales separadas que tienen la misma magnitud y signos (positiva), observa
que las líneas de campo eléctrico también son curvas; sin embargo; el campo
eléctrico en la región más cercana a ambas es relativamente débil.
¿SABIAS QUE?
El
campo en el interior de un conductor cargado, en cualquier punto de su
superficie, es cero.
¿SABIAS QUE?
El
flujo de un campo es la cantidad de ese campo que pasa perpendicularmente a
través del área, multiplicada por esa misma área.
Ejemplo:
Dos pequeñas esferas cubiertas de oro se encuentran separadas 12cm. si las esferas están cargadas con -3 micro coulombs y +2 micro coulombs, respectivamente, determina el valor del campo magnético que existe en medio de ellas.
Solución:
El campo eléctrico total de las esferas sera igual a:
Considerando que la separación entre ellas es la misma, es decir, r1=r2=r, el calculo debe realizarse en la parte media, de la separación, por lo tanto:
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