Fisica 2 , Campo electrico

7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico

1/27

El campo elctricoEl campo elctrico


2/27

Interacciones de dos cargas

Considrese una carga Q fija en una determinada posicin .Si se coloca otra carga q en un punto P1, a cierta distancia

de Q, aparecer una fuerza elctrica actuando sobre q.


3/27

Lneas de fuerza

El nmero de lneas de fuerza queparten de una carga positiva ollegan a una negativa esproporcional a la carga.

Las lneas de fuerza se dibujansimtricamente saliendo de lacarga puntual positiva o entrandoen la carga puntual negativa.

Las lneas de fuerza empiezan oterminan solamente en las cargas.

La densidad de lneas es

proporcional a la intensidad decampo elctrico. El campo E es tangente a las

lneas de fuerza F. Las lneas de fuerza no se cortan

nunca (unicidad del campo).DIPOLO ELCTRICO


4/27

!lculo de la intensidad!lculo de la intensidadde campo elctricode campo elctrico

"ntensidad de campo"ntensidad de campoelctrico de laelctrico de la Le# deLe# deoulomboulomb$$

E kQr

= 2

E kQ

r=2 k = 9 x10

9

Nm2

/C2

k = 9 x109Nm2/C2

uando m!s de una carga contribu#euando m!s de una carga contribu#econ el campo% el campo resultantecon el campo% el campo resultantees la suma vectorial de lases la suma vectorial de lascontribuciones de cada carga$contribuciones de cada carga$

E kQ

r= 2

E kQ

r= 2

E Fq

=

E Fq

=


5/27

Lneas de campo elctricoLneas de campo elctrico

LasLas lneas de campo elctricolneas de campo elctrico son lneas imaginariasson lneas imaginariastrazadas de tal manera que su direcci&n en cualquier puntotrazadas de tal manera que su direcci&n en cualquier puntoes la misma que la direcci&n del campo elctrico en esees la misma que la direcci&n del campo elctrico en esepunto.punto.

LaLa direcci&n de la lneadirecci&n de la lneade campode campo en cualquieren cualquierpunto es la misma que lapunto es la misma que la

direcci&n en la cual unadirecci&n en la cual unacarga positiva secarga positiva semovera si estuvieramovera si estuvieracolocada en ese punto.colocada en ese punto.

LaLa separaci&n entreseparaci&n entrelas lneas de campolas lneas de campodebe ser tal que estndebe ser tal que estn

m!s cerca cuando elm!s cerca cuando elcampo es fuerte # m!scampo es fuerte # m!slejos cuando el campolejos cuando el campoes dbil.es dbil.


6/27

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN

S I S T E M A D I S C R E T

O

iru

iE

=

=

n

i 1

r i2

i

i u

r

qKE

=+++=iEE...EEE n21

La intensidad delcampo elctrico en un

punto debido a unsistema discreto decargas es igual a la

suma de lasintensidades de loscampos debidos acada una de ellas


7/27

ampo elctrico producido por unadistribuci&n discreta de cargas

'ara determinar el campoelctrico producido porun conjunto de cargaspuntuales se calcula elcampo debido a cada

carga en el punto dadocomo si fuera la nicacarga que eistiera # sesuman vectorialmente losmismos para encontrar el

campo resultante en elpunto. En forma deecuaci&n$
http://es.wikibooks.org/wiki/Archivo:Campo_electrico_varias_cargas_punto.PNG


8/27

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN

S I S T E M A C O N T I N U O

r

Ed

ru

rur

dqKEd

2

=

== r2

u

r

dqKEdE

En un sistemacontinuo% la carga

se distribu#e en unvolumendeterminado


9/27

EL *'+ EL,-"+ '+/0"/+ '+01 /"2-"30"41 +1-"10 /E 52

Si se dis!"e de #"$ dis%ri'i(" )i"e$)'!"%i"#$ de '$r*$+ e) '$m! r!d#'id! e" #"#"%! '#$)q#ier$ #ede '$)'#)$rse di,idie"d!)$ '$r*$ e" e)eme"%!s i"-i"i%esim$)es dq.E"%!"'es+ se '$)'#)$ e) '$m! d E q#e

r!d#'e '$d$ e)eme"%! e" e) #"%! e"'#es%i("+ %r$%"d!)!s '!m! si -#er$" '$r*$s.L$ m$*"i%#d de dEes% d$d$ !r

E) '$m! res#)%$"%e e" e) #"%! see"'#e"%r$+ e"%!"'es+ s#m$"d! es%! es+i"%e*r$"d! )$s '!"%ri'i!"es de&id$s $%!d!s )!s e)eme"%!s de '$r*$+ ! se$
http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Campo_Electrico_Distribucion_Lineal.PNG


10/27

EL *'+ EL,-"+ '+/0"/+ '+ 01/"2-"30"41 +1-"10 /E 52

Si )$ dis%ri'i(" '!"%i"#$ de '$r*$q#e se '!"sider$ %ie"e #"$ de"sid$d

Dese$"d! %e"em!s q#e

E) '$m! e)3'%ri'! ser


11/27

E'2+ /E +1E'-+2F01/*E1-LE2 /EL*'+ EL,-"+


12/27

667. Figura 86.69 ampos elctricos de una carga puntual positiva #

de una carga puntual negativa


13/27

669. Figura 86.8: Lneas de campo elctrico para tres diferentesdistribuciones de carga


14/27

66:. Figura 88.8 ampo elctrico sobre la superficie de cajas quecontienen cargas


15/27

68;. Figura 88.< ampo elctrico sobre la superficie de cajas quecontienen cargas


16/27

686. Figura 88.= Flujo elctrico a travs de superficies con variasorientaciones


17/27

688. Figura 88.68 !lculo del flujo elctrico que pasa a travs de unasuperficie no esfrica


18/27

68>. Figura 88.8> !lculo del campo elctrico dentro de un conductorcon carga


19/27

68.> 0na carga positiva que se desplaza en un campoelctrico

68? Fi 8> 7 0 ti d l


20/27

68?. Figura 8>.7 0na carga negativa que se desplaza en un campo

elctrico

68= Fi 8> 68 l i& t l di i& d l i i t


21/27

68=. Figura 8>.68 elaci&n entre la direcci&n del movimiento en uncampo elctrico # el signo de la carga potencial

687 Fi 8> 8< i t i l l d l t i


22/27

687. Figura 8>.8< urvas equipotenciales # lneas de campo elctrico

para tres distribuciones de carga

689 Fi 8> 8? d l t! fi i


23/27

689. Figura 8>.8? uando las cargas est!n en reposo% una superficieconductora siempre es una superficie equipotencial( @ lneas de campo elctrico)


24/27

Le# de 5aussLe# de 5auss

La intensidad de campo elctrico en el centroLa intensidad de campo elctrico en el centrode una esfera imaginaria est! dada por$de una esfera imaginaria est! dada por$ E

kq

r=

2E

kq

r= 2

LaLa permisividad del espacio librepermisividad del espacio libre

se define por$se define por$ 0

12 2 214

5 56 10= = k

C N m. /

Le# de 5auss$Le# de 5auss$

El nmero total de lneas de fuerzaEl nmero total de lneas de fuerzaelctrica que cruzan cualquier superficieelctrica que cruzan cualquier superficiecerrada en una direcci&n Aacia afuera escerrada en una direcci&n Aacia afuera esnumricamente igual a lanumricamente igual a la carga total netacarga total netacontenida dentro de esa superficie.contenida dentro de esa superficie.

N E 7 q"= = 0N E 7 q"= = 0


25/27

plicaciones de la le# de 5aussplicaciones de la le# de 5auss

LaLa densidad de cargadensidad de carga es la carga pores la carga porunidad de !reaunidad de !rea de una superficie$de una superficie$

=q

7 =

q

7


26/27

onceptos claveonceptos clave

ampo elctricoampo elctrico "ntensidad del campo elctrico"ntensidad del campo elctrico

Lneas de campo elctricoLneas de campo elctrico 'rincipio de 2uperposici&n de ampos'rincipio de 2uperposici&n de amposelctricoselctricos

'ermisividad'ermisividad /ensidad de carga/ensidad de carga Le# de 5auss # /ensidad de argaLe# de 5auss # /ensidad de arga 2uperficie 5aussiana2uperficie 5aussiana


27/27

esumen de ecuacionesesumen de ecuaciones

EF

q=E

F

q=

E kQ

r= 2

E kQr

= 2

E

kq

r=

2

Ekq

r=

2

0

12 2 21

45 56 10= =

kC N m. /

N E 7 q"= = 0N E 7 q"= = 0

=q

7 =

q

7

Fisica 2 , Campo electrico

Documents

Transcript of Fisica 2 , Campo electrico