Electrostática cont.

Campo EléctricoLos campos de fuerza pueden actuar a través del espacio produciendo un efecto incluso cuando no exista contacto físico entre los objetos.

Se dice que existe un campo eléctrico en la región del espacio que rodea a un objeto cargado.

La intensidad (magnitud) del campo eléctrico en la ubicación de una carga de prueba se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga.

Cuando otro objeto cargado ingresa a este campo eléctrico, una fuerza eléctrica actúa sobre él.

Unidad SI del campo eléctrico: N/C

La dirección del campo eléctrico es en la dirección de la fuerza experimentada por una carga de prueba positiva

Campo eléctrico creado por una carga puntual

2

1

4 o

QE

r

2o

o

kQq

rEq

2

kQE

r

Para una configuración de cargas, el campo eléctrico total o neto en cualquier punto es la suma vectorial de los campos eléctricos debido a las cargas individuales.

Dos cargas puntuales son colocadas sobre el eje x como se muestra en la figura. Encuentre las localidades sobre el eje donde el campo eléctrico es nulo.

Calcule la magnitud y dirección del campo eléctrico en el origen debido a este arreglo de cargas.

E1 = 7.35 102 N/C

E2 = 7.20 102 N/C

E3= 8.44 102 N/C

Ex = E1 + E2 = 1.46 103 N/C Ey = E3 = 8.44 102 N/C

E = 1.69 103 N/C a = 30º

Líneas eléctricas de fuerza (líneas de campo eléctrico)

Son una visualización gráfica del campo eléctrico y son creadas conectando vectores de campo eléctrico. Están sujetas a las siguientes reglas:

1. Entre más cerca están las líneas de campo, más intenso es el campo eléctrico.

2. En cualquier punto, la dirección del campo eléctrico es tangente a las líneas de campo.

3. Las líneas de campo eléctrico empiezan en cargas positivas y terminan en cargas negativas.

4. El número de líneas que salen o entran a una carga es proporcional a la magnitud de esa carga.

5. Las líneas de campo eléctrico nunca pueden cruzarse.

¿Cuántas líneas salen de la carga mostrada?

rrq

kE e 2

rr

qkE

i

ie 2

rr

qlímkE

i

i

qe

i20

rrdq

kE e 2

Densidad de carga

VQ

AQ

lQ

dVdQ

dAdQ

dldQ

222/322

2222/322

1

)(

)(

axax

xdx

axa

x

ax

dx

El campo eléctrico debido a una barra cargada

)( ala

QkE e

El campo eléctrico de un anillo de carga uniforme

Qax

xkE e

2/322 )(

El campo eléctrico de un disco cargado uniformemente

2212

Rx

xkE e