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IES PolitécnicoFormulario resumen de Campo Eléctrico – enero 2012 Campo Eléctrico Descripción Dinámica Fuerza (campo) central El vector fuerza pasa por el centro de fuerzas Su módulo depende solamente de la distancia de la partícula al centro de fuerzas Feléctrica K | q1 |·| q 2 | q1 · q2 ; u | F r eléctrica | K 2 r r2 La constante K depende del medio, su mayor valor el del vacío. Lo mejor es utilizar el módulo y deducir el vector por la geometría. Líneas de campo La dirección del campo es tangente a las líneas de campo. Abiertas, salen de las cargas positivas y terminan en las negativas. Para una carga puntual son radiales. No se pueden cortar, el campo es único en cada punto. Son perpendiculares a las superficies equipotenciales. Intensidad del campo Magnitud vectorial asociada a cada punto del espacio E fuerza que actúa sobre la unidad de carga positiva (N/C) Feléctrica q ·E ; Carga puntual E Varias cargas puntuales: E Total K ·q ur r2 Ei , se procede escalarmente Descripción Energética Fuerza (campo) conservativo El trabajo que realiza a largo de una trayectoria cerrada es igual a cero. El trabajo que realiza depende de la posición de las cargas y no de la trayectoria seguida. Se puede definir la función escalar energía potencial eléctrica. Ep K q1 · q 2 r Trabajo que realiza la Feléctrica para separar dos cargas infinitamente. Superficies equipotenciales Unen puntos que tienen el mismo potencial eléctrico Para una carga puntual son esferas concéntricas con la carga. No se pueden cortar, el campo es único en cada punto. Son perpendiculares a las líneas de campo. El campo tiene el sentido de los potenciales decrecientes. Potencial eléctrico Magnitud escalar asociada a cada punto del espacio. Diferencia de potencial entre dos puntos es la variación de la energía potencial eléctrica al trasladar la unidad de carga positiva entre esos dos puntos: ΔV = y el carácter vectorial se deduce de la geometría y sistema de referencia. Ep q (J/C = V) Si el origen en el infinito V∞ = 0 el potencial en un punto es:: V K ·q (positivo o negativo) r Vtotal = ΣVi Es el trabajo que realiza la fuerza eléctrica para trasladar la unidad de carga positiva desde esa posición hasta el infinito. WA→B = - ΔEp = - q · ΔV = - q (Vfinal – Vinicial) Fuerza y campo F q·E Energía y potencial: Ep = q · V Fuerza y energía: En una dimensión y campo eléctrico uniforme: E V (Unidad V/m) x Si solamente actúa fuerza eléctrica: ΔEc + ΔEp = 0 ΔEc = - ΔEp = - q · ΔV; B F·dr A Ep Campo y potencial: Unidad 1 eV = 1,6 · 10-19 C · 1 V = 1,6 · 10-19 J B E·dr A V