View
220
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
1/27
El campo elctricoEl campo elctrico
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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.
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
=
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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.
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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.PNG7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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.PNG7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
11/27
E'2+ /E +1E'-+2F01/*E1-LE2 /EL*'+ EL,-"+
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
12/27
667. Figura 86.69 ampos elctricos de una carga puntual positiva #
de una carga puntual negativa
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
13/27
669. Figura 86.8: Lneas de campo elctrico para tres diferentesdistribuciones de carga
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
14/27
66:. Figura 88.8 ampo elctrico sobre la superficie de cajas quecontienen cargas
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
15/27
68;. Figura 88.< ampo elctrico sobre la superficie de cajas quecontienen cargas
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
16/27
686. Figura 88.= Flujo elctrico a travs de superficies con variasorientaciones
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
17/27
688. Figura 88.68 !lculo del flujo elctrico que pasa a travs de unasuperficie no esfrica
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
18/27
68>. Figura 88.8> !lculo del campo elctrico dentro de un conductorcon carga
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
19/27
68.> 0na carga positiva que se desplaza en un campoelctrico
68? Fi 8> 7 0 ti d l
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
23/27
689. Figura 8>.8? uando las cargas est!n en reposo% una superficieconductora siempre es una superficie equipotencial( @ lneas de campo elctrico)
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
7/25/2019 Fisica 2 , Campo electrico
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
Recommended