CAMPO ELÉCTRICO
Definición:
El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico esta dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
Campo Eléctrico de una Carga Puntual
El campo eléctrico de una carga puntual se puede obtener de la ley de Coulomb: La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga puntual en todas las direcciones. Los círculos representan superficies equipotenciales esféricas.
El campo eléctrico de cualquier número de cargas puntuales, se puede obtener por la suma vectorial de los campos individuales. Un campo dirigido hacia fuera se toma como positivo; el campo de carga negativa está dirigido hacia el interior de la carga.
Esta expresión de campo eléctrico se puede obtener también, aplicando la ley de Gauss.
Considerando una superficie gausiana en forma de una esfera de radio r, el campo eléctrico tiene la misma magnitud en cada punto de la esfera y está dirigido hacia afuera. El flujo eléctrico es por tanto el campo eléctrico multiplicado por el área de la esfera.
El campo eléctrico en el radio r estará entonces dado por:
Si se coloca en r otra carga q, experimentará una fuerza
El campo eléctrico cuenta con tres caras que lo identifican :
1.Fuerza
El electrón y todos los cuerpos electrizados tienen a su alrededor un campo eléctrico cuya fuerza se manifiesta sobre cualquier carga que se encuentre cerca de su zona de influencia. El campo eléctrico es inherente a la naturaleza del electrón e independiente de sus movimientos.
La región alrededor de una carga eléctrica se presenta convencionalmente por líneas de campo dirigidas a lo largo del campo eléctrico en cada punto.
2.-Trabajo
El trabajo que realiza el campo eléctrico sobre una carga q cuando se mueve desde una posición en el que el potencial es VA a otro lugar en el que el potencial es VB es
El campo eléctrico realiza un trabajo W cuando una carga positiva q se mueve desde un lugar A en el que el potencial es alto a otro B en el que el potencial es más bajo. Si q>0 y VA>VB entonces W>0.
El campo eléctrico realiza un trabajo cuando una carga negativa q se mueve desde un lugar B en el que el potencial es más bajo a otro A en el que el potencial es más alto.
3.Carga superficial
Cuando una distribución de carga tiene una simetría sencilla, es posible calcular el campo eléctrico que crea con ayuda de la ley de Gauss. La ley de Gauss deriva del concepto de flujo del campo eléctrico.
Flujo del campo eléctrico
El flujo del campo eléctrico se define de manera análoga al flujo de masa. El flujo de masa a través de una superficie S se define como la cantidad de masa que atraviesa dicha superficie por unidad de tiempo
.
El campo eléctrico puede representarse mediante unas líneas imaginarias denominadas líneas de campo y, por analogía con el flujo de masa, puede calcularse el número de líneas de campo que atraviesan una determinada superficie. Conviene resaltar que en el caso del campo eléctrico no hay nada material que realmente circule a través de dicha superficie.
Universidad Nacional Autonoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlan
Morales Segura Diana Elizabeth
2251 Quimica Industrial
Examen 4 Tres Caras de electricidad
Cibergrafia: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elesph.html#c1
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