martes, 30 de junio de 2009

CAMPO ELÉCTRICO

Cuando en una región del espacio, una magnitud física (temperatura, presión, etc.) toma unos valores determinados en cada punto y en cada instante del tiempo, se dice que existe un campo. La figura 1 muestra un cuerpo A que crea a su alrededor, en cada punto del espacio, un propiedad que hace que al colocar allí un segundo cuerpo (B1, B2, B3,…) actúe sobre él una fuerza. La fuerza que actúa sobre el segundo cuerpo se debe al campo que crea en ese punto el primer cuerpo. Por ejemplo, la Tierra crea a su alrededor un campo gravitatorio, esto es, una región del espacio donde cualquier cuerpo colocado en uno de sus puntos, sufre la acción atractiva de la Tierra.









En otras palabras, un campo eléctrico es la zona del espacio donde cargas eléctricas ejercen su influencia. Es decir, que cada carga eléctrica con su presencia modifica las propiedades del espacio que la rodea.
Dicho de otra forma: “Una carga eléctrica que perturba las propiedades del espacio que la rodea en el sentido de que cualquier otra carga colocada en sus proximidades experimenta una fuerza de repulsión o atracción según sea del mismo o distinto signo que la primera”.
La Ley de Coulomb establece que estas fuerzas de atracción o repulsión son directamente proporcionales al producto de las cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza de q sobre q’, expresada vectorialmente será:

F= 1/(4〖πε〗_0 ) (q∙q')/r^2 r





Donde r es la distancia que separa las cargas, r representa el vector unitario que señala la dirección de la recta que une las cargas y de sentido de q a q’; y 1/40 es una constante de proporcionalidad.
El campo eléctrico creado por una o varias cargas es un campo vectorial. La intensidad del campo eléctrico (o simplemente, campo eléctrico) E en un punto es la fuerza eléctrica ejercida sobre la unidad de carga situada en dicho punto:


E= F/q'


Donde q’ es la carga de prueba situada en el punto.





Sustituyendo el valor de la fuerza dado por la Ley de Coulomb, el campo eléctrico creado por la carga q en un punto situado a una distancia r viene dado por la fórmula:




E= 1/(4〖πε〗_0 ) q/r^2 r




Generalidades de un campo eléctrico

Un Campo Eléctrico tiene como características principales la dirección, el sentido y la intensidad,
Duración y Sentido de un Campo Eléctrico:
La Dirección y Sentido de un Campo Eléctrico en un punto se define como la dirección y sentido de la fuerza que se ejercería sobre una carga puntual y positiva (carga de prueba q) situada en dicho punto.
Un Campo Eléctrico puede representarse por líneas de fuerza, líneas que son tangentes a la dirección del campo en cada uno de sus puntos.
Líneas de fuerza de un campo eléctrico
Un campo eléctrico se puede representar como líneas de Fuerza (no existen en realidad) y son útiles para el estudio del mismo. Ver el siguiente diagrama











Las líneas de fuerza indican en cada punto la dirección que tiene el campo eléctrico (E). Estas líneas nunca se cruzan entre sí, y mientras más cercanas estén significa que el campo eléctrico es más intenso. Sin embargo hay que tomar en cuenta de que para un campo eléctrico determinado el número de líneas de fuerza es el mismo
Las líneas de fuerza de un campo eléctrico siempre inician en la carga positiva y terminan en la carga negativa.

Unidad de campo eléctrico

Dado que el campo eléctrico resulta del cociente entre una fuerza y una carga su unidad será la unidad de fuerza sobre la unidad de carga que en el sistema S.I. (Sistema Internacional) es un Newton (N) dividido por un Coulomb (C) o sea N/C.


CÁLCULO DE LA INTENSIDAD DE UN CAMPO ELÉCTRICO:

E= KQ/r^2

No hay comentarios:

Publicar un comentario