campo el- Éctrico
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Conceptos basicos sobre Campo electrico especialTRANSCRIPT
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CAMPO ELÉCTRICO
+
F2
qo
Cómo hace q1 para ejercer una fuerza sobre qo sin tocarlo?
+
q1+
qo
+
qo
F1
F3
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Concepto de campo eléctrico
+
q1
Esta acción a distancia la efectúa q1 creando un campo alrededor de ella.
Este campo eléctrico actúa como medio transmisor de la interacción entre cargas eléctricas.
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Campo Eléctrico E en un punto se define como la fuerza por unidad de carga
que actúa sobre una carga de prueba positiva, qo, ubicada en dicho punto.
E
oqF
E
oq
FE
El campo eléctrico es un campo vectorial . Unidades (S.I.): Newton/Coulomb
La dirección y sentido del vector E queda definido por la dirección y sentido de la F que actuaría sobre una carga de prueba positiva qo colocada
supuestamente donde se quiere dibujar el vector E.
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Campo Eléctrico de una Carga Puntual Carga Positiva
++q
+qo
E
r
Por Ley de Coulomb la fuerza F tiene por expresión:
2r
qqkF o
Por definición:
oq
FE
Luego:
2r
qkE
oqF
E
El vector E tiene dirección radial y saliendo de la carga.
F
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Carga Negativa
-q
+qo
E
r -
Según la L.de C., la fuerza F tiene por expresión:
2r
qqkF o
Por definición:
oq
FE
Luego:
2r
qkE
oqF
E
El vector E tiene dirección radial y llegando a la carga.
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Observaciones:
La magnitud del vector campo eléctrico depende de la magnitud de la carga que genera el campo y la distancia al punto donde se evalúa. La magnitud de E es igual para puntos ubicados a una misma distancia. Para una carga positiva, el vector E tiene dirección radial y saliendo de ella. Para una carga negativa, el vector E tiene dirección radial y llegando hacia ella.
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Campo Eléctrico de un Sistema de Cargas Discretas
Para determinar el valor del campo eléctrico, debido a un grupo de cargas puntuales, primero se calcula el vector campo eléctrico en el punto P en forma individual para cada carga y después se suman vectorialmente.
+q1
-q2
+q3
1E
2E
3E
nP EEEEE
...321
P
Campo resultante en P.
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Ejemplo 1
Una carga puntual de –5C se localiza en el origen. Determine el campo eléctrico:
Sobre el eje de las X en x=3m.Sobre el eje de Y en y=-4m.En un punto de coordenadas x=2m, y=2m.
Ejemplo 2Tres cargas puntuales de 1, 2 y 3C respectivamente, se ubican en los vértices de un triángulo isóceles cuyos lados iguales miden 0.6m siendo la base de 0.4m. Determinar :a)El campo eléctrico en el punto medio de la base.b)La fuerza eléctrica total sobre una carga - 4C localizada en el punto medio de la base.
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Ejemplo 3
Una carga de +1,3 C se coloca sobre el eje X en x=-0,5m, otra carga de +3,2 C se coloca sobre el eje X en x=1,5m.
1. Determine el vector campo eléctrico en el origen de coordenadas.
2. Determine la fuerza neta sobre una carga de +2,5 C colocada en el origen de coordenadas.
3. Determine la fuerza neta sobre una carga de –2,5 C colocada en el origen de coordenadas.