HOLA QUERIDAS ALUMNAS EN ESTE PPT CONTINUAMOS CON LA UNIDAD “FUERZA ELÉCTRICA Y CARGAS

ELÉCTRICAS”

ADELANTE

COLEGIO “ELENABETTINI” 3deDiciembreNº2761– Independencia “PorelBautismotú yyosomostemplodeDios”

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Estamos viendo el OA 02 “Describir la interacción eléctrica entre dos partículas con carga eléctrica”

y después de haber visto y analizado la fuerza eléctrica a través de la Ley de Coulomb nos corresponde estudiarel campo eléctrico y el potencial eléctrico

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Campo eléctricoEn torno a toda carga eléctrica, existe una zona de acción que constituye su campo eléctrico.La existencia del campo eléctrico se manifiesta por la fuerza de atracción o repulsión que ejerce sobre cualquier otra carga “q” colocada dentro del campo (generalmente es una carga positiva). Si la carga “Q” generadora del campo es puntual, su campo electrostático es una esfera en cuyo centro está la carga productora del campo.

Carga puntual El término carga puntual hace referencia a una partícula de tamaño despreciable que es portadora de una carga eléctrica

INTENSIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO (E)

• LA INTENSIDAD DEL CAMPO ELÉCTRICO, O LLAMADA MÁS COMÚNMENTE CAMPO ELÉCTRICO, ES UN VECTOR QUE TIENE LA MISMA DIRECCIÓN Y SENTIDO QUE LA FUERZA ELÉCTRICA QUE ACTÚA SOBRE LA CARGA QUE SE INTRODUCE. ADEMÁS, SU MÓDULO SE PUEDE OBTENER MEDIANTE LA SIGUIENTE EXPRESIÓN:

E = F / q

𝐸 =Fq

UNIDAD DE MEDIDA en S.I.

𝐸 =𝑁𝑐𝑏

PARA ENCONTRAR LA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO ( E ), EXISTEN LAS SIGUIENTES EXPRESIONES

DONDE. F: FUERZA ELÉCTRICA (NEWTON: N)

: CARGA QUE SE INTRODUCE AL CAMPO (COULOMB: CB)

Q: CARGA QUE GENERA EL CAMPO (COULOMB: CB)

: DISTANCIA AL PUNTO A MEDIR (METRO: MT)

K: CONSTANTE (9X 10 9 N X MT2 / CB2 )

𝐸 =Fq

𝐸 =K · Q · q𝑟, · q

q

r

𝐸 =K · Q𝑟,

LÍNEAS DE FUERZAS

Las características de un campo eléctrico pueden "visualizarse" mediante lasLÍNEAS DE FUERZAS que son líneas imaginarias.

El campo eléctrico es producido por una carga puntual y las líneas de fuerza sonradiales.

De este modo, al colocar una "carga de prueba” (siempre es una carga positiva)en el campo de "A" (+) será rechazada siguiendo la recta que pasa por las 2 cargas.Si colocamos una carga de prueba en el campo de “B” (-) será atraída

A B

Cuando interactúan dos cargas eléctricas de distinto signo la represen-tación del campo eléctrico se presenta con líneas de fuerzas curvas que se dirigen desde la carga positiva hacia la la negativa.

Si las cargas eléctricas puntuales son del mismo signo entonces las líneas defuerzas se representan de la siguiente manera

Ejemplo. 1.- Una carga eléctrica de 2 x 10 -3 cb se introduce en un campo eléctrico producto de una fuerza de 6 x 10 -2 N. Hallar intensidad de campo eléctrico.

Desarrollo: Sabemos queF 6 x 10 -2 N

E = ------- reemplazando E = -------------q 2 x 10 -3 cb

E = 3 x 10 1 N/cb

finalmente E = 30 N/cb

Datos:q = 2 x 10 -3 cb

F = 6 x 10 -2 N

Ejemplo. 2.- Colocamos una carga eléctrica en un campo generado por una carga eléctrica de 4 x 10-2 cb. Hallar la intensidad de campo eléctrico en un punto situado a 2 x 10 -3 mt de ella.

Desarrollo: Sabemos

reemplazando E = 9x109 · 4 x10 -2

---------------------------(2x10-3)2

36 x 107

E = ----------- entonces queda E = 9 x 10 13 N/cb4 x 10 -6

Datos:

Q = 4 x 10-2 cb

E = ?

r = 2 x 10 -3 mt

𝐸 =K · Q𝑟,

Potencial eléctrico (V)

El potencial eléctrico en un punto, es el trabajo (W =F · d) que debe realizar un campo eléctrico para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia (distancia=r), dividido por unidad de carga de prueba (q)

como W = F · r y entonces

simplificamos y

V= -.

V= /·0·.·112·.F= /·0·.

12

V= /·01

Unidad de potencial eléctrico en S.I.V= -

.

V= 345

Si la unidad de trabajo (W) es Joule (J) y de la carga es coulomb(cb) entonces

Y al conjunto J/cb se le denomina VOLT en honor a Alessandro Volta

Ejemplo. Hallar el potencial eléctrico en un punto situado a 2x10-4 m de la carga eléctrica de 6x10 -3 cb generadora del campo eléctrico.

Datos: reemplazamos en la fórmulaV = ?r = 2x10-4 mQ = 6x10 -3 cbK = 9x109

V= /·01

V= 9x109·6x10 −32x10−4

V = 2,7x1011 Volt

Actividad. Resolver los siguientes ejercicios. (ya sabes a qué resultado debes llegar)

1.- Hallar la intensidad del campo eléctrico generado por una carga de 5x10-9 cb, a una distancia de 30 cm. R: 500 N/cb

2.- Calcular la intensidad de un campo eléctrico, si al colocar una carga de prueba de 4,8x10-5 cb, actúa con una fuerza de 2,4 N. R: 5 x 104 N/cb

3.- En un punto de un campo eléctrico, una carga eléctrica de 1,2x10-7 cb, adquiere una energía potencial de 7,2x10-3 J. Determinar el valor del Potencial Eléctrico en ese punto. R: 6 x104 volt

4.- A una distancia de 10 cm se encuentra una carga de 6,5 x10-8 cb determinar el valor del Potencial eléctrico a esa distancia. R: 5850 volt

Hasta la próxima guía

y recuerda, copiar en tu cuaderno o pegar (si es que imprimisteis) a continuación de la guía anterior. Cualquier duda o consulta al correo profealiciacolegioelenabettini@gmail.com