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FÍSICA II
GRADO
Ingeniería Mecánica
Tema 1. Campo electrostático en el vacío.
Potencial eléctrico
Prof. Norge Cruz Hernández
Tema 1. Campo electrostático en el vacío.
Potencial eléctrico (5 horas)
1.1 Introducción
1.2 Fenómenos eléctricos. Carga eléctrica. Ley de Coulomb.
1.3 Concepto de campo eléctrico. Campo eléctrico creado por una
carga puntual.
1.4 Principio de superposición. Campo eléctrico creado por una
distribución continua de carga.
1.5 Flujo eléctrico. Teorema de Gauss. Aplicaciones.
1.6 Carácter conservativo del campo eléctrico. Potencial electrostático
y energía potencial electrostática
Bibliografía
Clases de teoría:
- Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman
ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11.
Clases de problemas:
-Problemas de Física General, I. E. Irodov
-Problemas de Física General, V. Volkenshtein
- Problemas de Física, S. Kósel
-Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V.
D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva.
Libros de consulta:
-Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.
Potencial eléctrico debido a una carga puntual
1 q1
V r  
40 r
1 q1q0
U r  
40 r
Potencial eléctrico debido a varias cargas puntuales
i 3
i 3

1 qi q0
U r   
i 1 40 ri 0

1 qi
V r   
i 1 40 ri 0
Diferencia de potencial eléctrico en un campo uniforme
q0 E  yb  ya   U b  U a 
E  yb  ya   Vb  Va 
Potencial eléctrico debido a varias cargas puntuales
i 3

1 qi
V r   
i 1 40 ri 0
Potencial eléctrico debido a distribución de cargas
P
1 dQ
V P   
40 R
volumen
Potencial eléctrico de una esfera conductora con carga
 
  Edr  Vb  Va
b
a
   
ra  r rb  r
Potencial eléctrico entre dos placas paralelas
 
  Edr  Vb  Va
b
a
Ed  Vb  Va 
Ed  Vab
Potencial eléctrico alrededor de una línea de carga infinita
 
  Edr  Vb  Va
b
a

E
20 r
 ra 

ln    Vb  Va
20  rb 
Potencial eléctrico debido a un cilindro conductor cargado
 
  Edr  Vb  Va
b
a
E 0 r  R

rR
E
20 r

R
ln    Vr  VR
20  r 
Potencial eléctrico debido a un anillo cargado
1 dQ
V P   
40 r
anillo
V P  
1
Q
40
x a
2
2
Superficies equipotenciales
Una superficie equipotencial es una superficie que tiene el mismo
potencial eléctrico en todos sus puntos.

E  V
El campo eléctrico es perpendicular a
las superficie equipotenciales
superficies equipotenciales
de una carga puntual
superficies equipotenciales de dos cargas puntuales de signos diferente
superficies equipotenciales de dos cargas puntuales de signos iguales
superficies equipotenciales de una carga y un plano infinito
la superficie de un conductor es equipotencial

E  V
 
E||  E  V


E||  V || E  V 
V ||  0
superficies equipotenciales