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Campo Eléctrico y
Potencial Eléctrico
Marzo de 2012
Prof.: Lorena Céspedes
Líneas de campo eléctrico
O El concepto de líneas de campo (o líneas de
fuerza) fue introducido por Michael
Faraday (1791-1867). Son líneas imaginarias
que ayudan a visualizar cómo va variando la
dirección del campo eléctrico al pasar de un
punto a otro del espacio. Indican las trayectorias
que seguiría la unidad de carga positiva si se la
abandona libremente, por lo que las líneas de
campo salen de las cargas positivas y llegan a
las cargas negativas:
Otro ejemplo de campo eléctrico, observen las
diferencias en las líneas de campo. ¿Cuál carga es
mayor?
Propiedades de las líneas de
campo
O El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en
O
O
O
O
O
cada punto.
Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de
las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en
las cargas negativas.
El número de líneas que salen de una carga positiva o entran
en una carga negativa es proporcional a dicha carga.
La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional
al valor del campo eléctrico en dicho punto.
Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el
punto de corte existirían dos vectores campo eléctrico
distintos.
A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están
igualmente espaciadas y son radiales, comportándose el
sistema como una carga puntual.
Potencial eléctrico, V
Energía Potencial, U
La diferencia de potencial se mide en volt, por tanto podemos decir que en
un campo eléctrico existe una diferencia de potencial de 1 volt cuando
empleamos 1 joule para mover una carga de 1 culomb.
Ejercicio n°1: Fuerza eléctrica
Ejercicio: Tres cargas puntuales se encuentran a lo largo del eje x, como
se muestra en la fig. 23.8. La carga positiva q1 = 15μC. Esta en x = 2
m, la carga positiva q2 = 6 μC esta en el origen y la fuerza resultante
que actúa sobre q3 es cero. ¿Cuál es la coordenada x de q3 ?
Ejercicios n°2: Conceptuales
A. Establezca la distinción entre potencial
eléctrico y energía potencial eléctrica
B. Una carga negativa se mueve en dirección
de un campo eléctrico uniforme. ¿La
energía potencial de la carga aumenta o
disminuye?
C. Un campo eléctrico uniforme es paralelo al
eje x. ¿En qué dirección puede desplazarse
una carga en este campo sin que se haga
ningún trabajo externo sobre la misma?
Ejercicios N°3: Potencial,
energía y más…
A.
B.
C.
D.
Determine el potencial eléctrico a 9cm de un cuerpo puntual
cuya carga eléctrica es de -9µC.
¿Qué potencial existe en un punto de un campo eléctrico si el
campo tuvo que efectuar un trabajo de 0,24 J para trasladar
una carga de 8μC desde ese punto hasta el infinito?
Calcular el potencial eléctrico en el punto medio entre dos
cargas separadas 6 m en el aire cuando las cargas son 10-8y 10-8C
Si tenemos una carga Q1=100 nC, en el vacío, situada en un
punto de coordenadas (2,0); calcular potencial eléctrico que
se origina en el punto de coordenadas (0,2).
Referencias:
O http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/
O
O
O
O
asignaturas/fisica/electro/fuerza_electr.html
Libro de texto entregado.
Ejercicios resueltos:
http://fisica.usach.cl/~plananual/pdf/cap12_9
_ejepotelectrico.pdf
http://profealexz.blogspot.com/2010/10/potencialelectrico-problemas-resueltos.html
http://redesformacion.jccm.es/aula_abierta/co
ntenido/97/387/3068/ELE_U1_T1/14_potenci
al_elctrico.html