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Julián Camilo Montero Suarez
Cód. 273573
G09NL 26
CAMPOS ELECTRICOS
LEY DE COULOMB:
Charles Coulomb (1736-1806),
midió las magnitudes de fuerzas
eléctricas entre objetos cargados
mediante la balanza de torsión..
Los experimentos de Coulomb, demostraron que la fuerza
eléctrica, entre dos partículas estacionarias:
es inversamente proporcional al cuadrado de la separación entre
las partículas (r) a lo largo de la línea que las une; es proporcional
al producto de las cargas q1 y q2, sobre las partículas; es
atractiva si las cargas son de signo opuesto, y repulsiva si las
cargas son de mismo signo.
Finalmente la ley de Coulomb se puede expresar de la
siguiente manera:
K es conocida como la constante de Coulomb,
La constante de Coulomb, también se puede ver de la
siguiente manera (donde ε es la constante de permitividad del
espacio libre):
CAMPOS ELECTRICOS
EL CAMPO ELECTRICO:
El campo eléctrico E en un punto en
el espacio se define como la fuerza
eléctrica, que actúa sobre una carga
de prueba positiva
colocada en
dicho punto, dividida entre la
magnitud de la carga de prueba:
Esta imagen simboliza el efecto de los
campos eléctricos y las diferencias de
potencial.
Si q es positiva, (a), (b), el campo
eléctrico esta dirigido rápidamente
hacia afuera de ella. Si q es
negativa (c) , (d), el campo eléctrico
estará dirigido hacia ella.
En cualquier punto P, el
campo
eléctrico
total
debido a un grupo de
cargas es igual al vector
suma de los campos
eléctricos
de
cargas
individuales (Principio de
superposición).
CAMPOS ELECTRICOS
DEMOSTRACION DEL CAMPO ELECTRICO(Con Ley de Gauss)Opcional-:
Esta diapositiva se entenderá mucho mejor ,después de que se vea Ley de gauss y
campos eléctricos, en este momento de la presentación, es opcional ver esta pagina.
Por definición de la
Ley de Gauss, el flujo
eléctrico es:
El campo eléctrico de
una carga es radial.
El are superficial de
la esfera verde es
igual a:
Por
esa
área
superficial, habrá un
flujo
de
campo
eléctrico
representado por la
letra
Realizando el proceso de
integración, y teniendo
en cuenta que el área
superficial de la esfera
es
Se establece que:
Donde :
CAMPOS ELECTRICOS
CAMPO ELECTRICO DE UNA DISTRIBUCION DE CARGA CONTINUA:
Para evaluar el campo eléctrico
creado por una distribución de
carga continua se utiliza el
siguiente proceso (Figura a)
(1)
Si una carga Q se distribuye
uniformemente a lo largo de una
línea de longitud l se usa la
distribución de carga lineal,
Si una carga Q se distribuye
uniformemente en una superficie
de área A se usa la distribución de
carga de área ,
(2)
Si una carga Q se distribuye
uniformemente en un volumen V,
se usa la distribución de carga
volumétrica,
(3)
Para
realizar
los
calculo
relacionados con la distribución
de
carga
continua
es
conveniente familiarizarse con el
concepto de densidad de carga
lineal, de área y volumétrica.
Figura (a)
CAMPOS ELECTRICOS
LINEAS DE CAMPO ELECTRICO:
Las líneas de campo electro es la relación grafica de el campo eléctrico. El vector del campo eléctrico E es
tangente a la línea de campo eléctrico en cada punto.
El numero de líneas por unidad
de área atreves de una superficie
perpendicular a las líneas es
proporcional a la magnitud del
campo eléctrico en esta región.
Así E es mas grande cuando las
líneas del campo están próximas
entre si y es pequeño cuando
están apartadas.
(a) Líneas de campo de una carga positiva, (b) Líneas de campo eléctrico de una carga negativa, (c) las
pequeñas aéreas oscuras son piezas de hilo sumergidas en aceite, las cuales se alinean con el campo
eléctrico producido desde el centro con una partícula cargada.
CAMPOS ELECTRICOS
BIBLIOGRAFÍA:
Raymond a. Serway; Jhon W. Jewett. Física para Ciencias e ingenierías. Volumen II.
Whitten; Davis; Peck; Stanley Química. Octava edición.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/electrico/cElectrico.html
http://www.greenfacts.org/es/glosario/abc/campo-electrico.htm