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El campo electrico

abril 5, 2020
profesor-de-fisica - fsica comparativa

 

Lección de física – primera clase nivel S – parte «Leyes y modelos – Campos y fuerzas»

  1. Calificación y unidad
  2. Definición
  3. Fuerza ejercida sobre una partícula en un campo eléctrico
  4. Lineas de campo electrico
  5. Campo eléctrico uniforme
  6. Campo eléctrico de un punto de carga eléctrica

Calificación y unidad

El campo eléctrico se observa E (siempre en mayúsculas).

Su unidad es el voltio por metro (V / m) pero también se puede expresar en una unidad equivalente que es Newton por coulomb (N / C)

Definición

El campo eléctrico se define en un punto dado en el espacio como la relación de la fuerza electrostática F que sufriría una hipotética partícula puntual de carga q ubicada en este punto, por el valor del valor de esta carga q:

E = F: q La dirección y la dirección del campo son las mismas que las de una fuerza ejercida por una carga positiva sobre otra carga positiva.

Fuerza ejercida sobre una partícula en un campo eléctrico

La definición del campo eléctrico implica que cualquier partícula que tenga una carga q ubicada en un campo eléctrico está sujeta a una fuerza de culombio:

  • De valor F = q.E
  • Misma dirección que el campo
  • Misma dirección que el campo para una carga positiva y dirección opuesta para una carga negativa

Lineas de campo electrico

Son tangentes al campo eléctrico y tienen la misma orientación que este último: desde cargas positivas hasta cargas negativas.

Campo eléctrico uniforme

Es posible producir un campo eléctrico uniforme gracias a un condensador plano. Es un componente eléctrico compuesto por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, separadas por un aislante (aire, vacío, plástico …). Una de las placas del condensador lleva una carga positiva + q, mientras que la otra lleva una carga negativa -q.

El campo eléctrico es entonces casi uniforme entre estas dos armaduras, es perpendicular a ellas y está orientado desde lo que está cargado posicionándose hacia lo que es negativo.

Campo eléctrico de un punto de carga eléctrica

Es un campo eléctrico radial, su dirección siempre pasa a través de un punto central que es la carga puntual. Si este último es negativo, entonces está orientado hacia ellos y si es positivo, apunta en la dirección opuesta.

Su intensidad disminuye con la distancia a esta carga, más precisamente es proporcional al inverso del cuadrado de la distancia.

De hecho, la ley de Coulomb permite expresar la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales q y q ‘:

F = k. qq ‘/ R2 Y la intensidad del campo viene dada por la relación E = F / q ‘

Por lo tanto, deducimos que el campo eléctrico producido por una carga puntual q a una distancia r tiene el valor:

E = k.q / R2


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