Intensidad De Campo Elctrico

Fuerzas de Coulomb e intensidad de campo elctrico.Oscar PrezKaren Prez Lpez.Arturo Garca Govea.Ulises Mosqueda.lvaro Martnez Prez.

INTRODUCCIN HISTRICAEn 1820 Oersted observ una relacin entre electricidad y magnetismo consistente en que cuando colocaba la aguja de una brjula cerca de un alambre por el que circulaba corriente, sta experimentaba una desviacin. As naci el Electromagnetismo.Faraday (1791-1867) introdujo el concepto de Campo Elctrico.Maxwell (1831-1879) estableci las Leyes del Electromagnetismo, las cuales juegan el mismo papel en ste rea que las Leyes de Newton en Mecnica.MATERIA Y CARGA ELCTRICACualquiera que sea su forma, la materia est constituida por las mismas entidades bsicas, los tomos. Estos a su vez estn formados por partculas elementales portadoras de carga elctrica, estas son:a.- Se sitan en el ncleo del tomo, en ellos reside la carga positiva: PROTONESb.- Se sitan en la corteza del tomo, en ellos reside la carga negativa: ELECTRONES

Objeto cargado: exceso de electrones (negativa) o protones (positiva)CARGA ELCTRICALa carga elctrica (q) es una propiedad fundamental de la materia especficamente de sus partculas elementales, caracterizada a partir de la fuerza electrosttica, tambin se dice que es una magnitud fundamental de la fsica, responsable de la interaccin electromagntica.CARACTERSTICAS DE LA CARGA ELCTRICAi) Dualidad de la Carga: Todas las partculas cargadas pueden dividirse en positivas y negativas, de forma que las de un mismo signo se repelen mientras que las de signo contrario se atraen, esto ultimo se conoce como Primera ley de la electrosttica.Las cargas elctricas del mismo tipo interaccionan repelindose y las cargas de distinto tipo interaccionan atrayndose. La magnitud de esta interaccin viene dada por la ley de Coulomb.INTRODUCCIN LEY DE COULOMBPara familiarizarnos un poquito con la Ley de Coulomb, revisemos un ejemplo que vemos todos los das.Preguntmonos lo siguiente:Qu interaccin hay entre la Luna y nuestro planeta?La Tierra y la Luna se atraen mutuamente por una fuerza gravitacional (Fg).La expresin que las relaciona involucra:Las masas m1 y m2 de ambos cuerpos.La distancia r entre ellos.Y una constante G (Constante Universal Gravitacional).m1m2r La expresin es la siguiente:Fg =Gm1 m2r2rm1m2LEY DE COULOMB DE LAS FUERZAS ELECTROSTATICAS:Fe=Kq1q2 r^2En esta ley explica que las cargas iguales se repelan y las cargas de signo opuesto se atraen.La intensidad de la fuerza F por la cual dos cargas elctricas puntuales se atraen o se repelen es directamente proporcional al producto de sus cargas Q1 Q2 e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r2 que las separa. LEY DE COULOMBFe =kq1 q2r2Es decir:La fuerza elctrica es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a dichas cargas, dependiendo de una constante de Coulomb k segn el medio en que estn presentes.

En donde:q1 y q2 : son las cargas en Coulomb.r : es la distancia en metros.k : es una constante que depende del medio; en el vaco corresponde aproximadamente a 9 x 109 (Nm2)/C2Fe: es la fuerza en Newton.La siguiente imagen ilustra la definicin de la ley de Coulomb.En el ejemplo tenemos dos cargas puntuales iguales a 1 Coulomb y separadas por 1 metro, en el vaco.q1q21 m1C1CCampo elctricoEs el espacio dentro del cual una carga elctrica experimenta una fuerza elctrica. Es un campo fsico que es representado mediante un modelo que describe la interaccin entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza elctrica.

INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICOEs el valor del cociente obtenido al dividir fuerza F ejercida sobre un cuerpo de prueba colocado en un punto, sobre la cantidad de carga del cuerpo de prueba.

La direccin de la intensidad del campo elctrico, es la misma que la de una carga positiva (+q) cuando se coloca en dicho punto.

Formulas para calcular la intensidad de campo elctricoEl campo elctrico debido ala carga de prueba (q) esta determinado por la siguiente ecuacin:

E= F qDonde: E=Intensidad del campo elctrico (N/C)F= Fuerza(N)q=Carga(C)

Formula para calcular la intensidad de campo elctricoDonde:E=intensidad del campo elctrico(N/C)F=Fuerza(N)q=Carga(C)R= Distancia(m)K=Constante de proporcionalidad N.m2 C2

El campo elctrico o intensidad de campo elctrico, lo mismo que la fuerza ,es una cantidad vectorial ya que posee modulo, direccin o sentido.

El sentido del campo elctrico en un punto esel mismo que el de la fuerza ejercida sobre una carga de prueba positiva colocada en el punto.El campo elctrico se le da la carga positiva y llega ala negativa.Campo elctrico

INTENSIDAD DE CAMPO ELCTRICO CERCA DE UNA CARGA PUNTUALCarga elctrica Puntual: Es la consideracin de concentracin de toda la carga elctrica de un cuerpo electrizado en un solo punto del propio cuerpo. Esta consideracin solo se hace para efecto de estudio y de clculos, porque en realidad la carga elctrica se distribuye uniformemente en toda la superficie exterior del cuerpo.Mediante la relacin de las ecuaciones de intensidad de campo elctrico y de la ley de Coulomb es posible determinar una expresin matemtica mediante la cual se puede determinar la magnitud de la intensidad de campo elctrico en cualquier punto cercano a una carga elctrica.

Para ello se considera la existencia de una carga elctrica positiva q que genera un campo elctrico, y para evaluar su intensidad se utiliza una carga de prueba positiva q, cuya magnitud es mucho menor que la carga q y por lo tanto se puede considerar despreciable as como tambin se puede considerar insignificante el pequeo campo elctrico generado por la carga elctrica de pruebaEs importante recordar que el campo elctrico es una propiedad asociada con el espacio que rodea a la carga elctrica, es decir, que existir siempre un campo elctrico alrededor de un cuerpo cargado independientemente si se coloca o no una carga en el campo.

La direccin de la intensidad del campo elctrico es la misma de una carga positiva (+q)cuando se coloca en dicho punto. Es importante recordar que el campo elctrico es una propiedad asociada con el espacio que rodea la carga elctrica , es decir que existir siempre un campo elctrico alrededor de un cuerpo cargado independientemente si se coloca o no una carga en el campo.Si q es positiva E y F tendrn la misma direccin ; si q es negativa la fuerza F ser opuesta al campo E. El campo alrededor de una carga positiva esta dirigido radialmente hacia afuera. Para una carga negativa esta dirigido hacia adentro de una carga

La direccin de la intensidad del campo elctrico es la misma de una carga positiva (+q)cuando se coloca en dicho punto. Es el valor del cociente obtenido al dividir la fuerza F ejercida sobre un cuerpo de prueba colocado en un punto , sobre la cantidad de carga del cuerpo de prueba Sus formulas son posee modulo, direccin y sentido E = K q / r2 E=F/q

Mediante un modelo que describe la interaccin entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza elctrica.

Los campos elctricos pueden tener su origen tanto en cargas elctricas como en campos magnticos variables. Las primeras descripciones de los fenmenos elctricos, como la ley de coulomb, solo tenia encuentra las cargas elctricas.

Mediante la relacin de las ecuaciones de intensidad de campo elctrico y de la Ley de Coulomb, es posible determinar una expresin matemtica mediante la cual se puede determinar la magnitud de la intensidad de campo elctrico en cualquier punto cercano a una carga elctrica.

Para ello se considera la existencia de una carga elctrica positiva q que genera un campo elctrico, y para evaluar su intensidad se utiliza una carga de prueba positiva q, cuya magnitud es mucho menor que la carga q y por lo tanto se puede considerar despreciable as como tambin se puede considerar despreciable el pequesimo campo elctrico generado por la carga elctrica de prueba.Este esquema representa la intensidad de campo elctrico cerca de una carga puntual.

Lneas de fuerza en un campo elctrico Son lneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en direccin de las fuerzas al pasar de un punto a otro. En el caso del campo elctrico, puesto que tiene magnitud y sentido, se trata de una cantidad vectorial, y las lneas de fuerza o lneas de campo elctrico indican las trayectorias que seguiran las partculas positivas si se las abandonase libremente a la influencia de las fuerzas del campo. El campo elctrico ser un vector tangente a la lnea de fuerza en cualquier punto considerado. Una carga puntual positiva dar lugar a un mapa de lneas de fuerza radiales, pues las fuerzas elctricas actan siempre en la direccin de la lnea que une a las cargas interactuantes, y dirigidas hacia fuera porque las cargas mviles positivas se desplazaran en ese sentido (fuerzas repulsivas). En el caso del campo debido a una carga puntual negativa el mapa de lneas de fuerza sera anlogo, pero dirigidas hacia la carga central.

INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICOCAMPO ELECTRICOEs el espacio dentro del cual una carga elctrica experimenta una fuerza elctricaEs el valor del cociente obtenido al dividir la fuerza F ejercida sobre un cuerpo de prueba colocada en un punto, sobr la cantidad de carga del cuerpo de prueba.E=F qE=Kq r2El sentido del Campo elctrico en un punto, es el mismo que el de la fuerza ejercida sobre una carga de prueba positiva colocada en el punto.El campo elctrico se le da a la carga positiva y llega ala negativa.