CAMPO ELECTRICO () Es aquella región de espacio que rodea a una carga eléctrica. Este

campo funciona como transmisor mediante el cual una carga interactúa con otra que está a su alrededor

Carga de prueba (q) Pequeña carga positiva que sirve para detectar si un punto existe un

campo eléctrico generado por una carga Q. Si «q» sufre atracción o repulsión, significa que en dicho punto existe un campo eléctrico

• El campo eléctrico en un punto no depende de la presencia de la carga de prueba

• El concepto de campo no se limita solo a la electrostática. De manera que decimos que alrededor de la Tierra (o en torno a cualquier cuerpo material) existe un campo gravitacional, pues una masa m colocada en cualquier punto del espacio alrededor de la Tierra, queda sometida a la acción de la fuerza gravitatoria

El vector campo eléctrico ()

1.- Magnitud: Consideremos una carga Q que genera un campo eléctrico y una carga de prueba q. Entonces, la magnitud del campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga

Por ejemplo, si un campo tiene una intensidad de 200 N/C significa que el campo ejerce una fuerza de 200 N por cada Coulomb de carga

Campo eléctrico creado por una carga puntual

2.- Dirección y sentido: La dirección y el sentido están dados por la dirección y el sentido de la fuerza que actúa sobre la carga de prueba positiva colocada en el punto

Ejemplo:

Observaciones:Al analizar la expresión anterior, podemos hacer las siguientes observaciones:

1.- La carga de prueba q no aparece en esta expresión. Concluimos que la intensidad del campo en un punto no depende de la carga de prueba

2.- La intensidad o magnitud del campo es proporcional a la carga Q que origina el campo

3.- La intensidad o magnitud del campo es inversamente proporcional al cuadro de la distancia, es decir la magnitud de E será menor cuanto mayor sea la distancia

Campo creado por varias cargas puntuales:

El campo resultante en el punto P es el resultado de sumar vectorialmente cada uno de los campos individuales creados por las cargas (principio de superposición)

EJEMPLOS

1.- Para la situación de la figura:a) Determina el campo eléctrico en P debido a la carga Q= 4 μcb) ¿Qué fuerza experimenta una carga q = 5 μC ubicada en P?

2.- Determina el campo eléctrico en P debido a la carga Q= 6 μc

3.- Determina el campo eléctrico resultante en P debido a las cargas Q1=6x10-8 C y Q2 =4x10-8 C

4.- Determinar x sabiendo que en P el campo eléctrico es nuloQ1= 2 μC; Q2=8 μC

5.- Determina el campo eléctrico resultante en P debido a Q1 y Q2Q1=4μC ; Q2=3 μC

Líneas de fuerza

Concepto introducido por Michael Faraday con la finalidad de representar el campo eléctrico mediante diagramas

El método consiste en trazar líneas que apunte en la dirección del vector campo eléctrico. Estas líneas se denominan «líneas de fuerza»

Si la carga Q fuese negativa el vector estará dirigido «hacia la carga» por lo tanto, la situación será:

Otras configuraciones:

Ejemplo 1:Dibuja el vector campo eléctrico en los puntos P1 y P2

Ejemplo 2:Un haz de partículas formado por protones, neutrones y electrones penetra en un campo eléctrico uniforme:a) Indique que haz corresponde

al protón, neutrón y electrónb) ¿Por qué la curvatura de A

esta mas acentuada?

Observación:

- El vector campo eléctrico es perpendicular a la línea de fuerza- El numero de líneas por unidad de área que atraviesan una

superficie perpendicular es proporcional a la magnitud del campo eléctrico. Entonces, el campo es mas intenso cuando las líneas de fuerza están mas juntas

Reglas para dibujar las líneas de fuerza:- Las líneas de campo «nacen» en las cargas positivas y convergen

en las cargas negativas - Ningún par de líneas puede cruzarse

CAMPO ELECTRICO UNIFORME O CONSTANTE

Se tiene un campo eléctrico uniforme cuando presenta la misma magnitud (intensidad), dirección y sentido en todos los puntos del espacio

¿Cómo se logra?

Ubicando dos placas planas y paralelas separadas una distancia «d» pequeña en comparación con el tamaño de las placas. Las placas deben tener la misma cantidad de carga pero de signos contrarios.El campo eléctrico siempre se orienta de la placa positiva a la negativa

Ejemplo:El campo eléctrico de la figura tiene una magnitud de 2x104 N/C, y la distancia entre las placas es 7 mm. Suponga que un electrón se deja libre y en reposo cerca de la placa negativa:

a) ¿Cuál es la magnitud dirección y sentido de la fuerza eléctrica sobre el electrón?

b) Sabiendo que el peso del electrón es despreciable¿ Qué tipo de movimiento adquiere el electrón?

c) ¿Qué aceleración adquiere el electrón?d) ¿Cuánto tarda en desplazarse de la placa negativa a la positiva?e) ¿con que velocidad llega a la placa positiva?

Q electrón =1,6x10-19 C; masa electrón =9,1x10-31 Kg