Diferencia entre revisiones de «Campo eléctrico»
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Línea 1:
= Introducción:
Si definimos la fuerza <math>F</math> entre dos cargas <math>Q_1</math> y <math>Q_2</math>, separadas por una distancia <math>d</math>, entonces:
<math>F = k \; \frac {Q_1 Q_2}{d^2}\;[N]</math>
Donde la fuerza se expresa en <math>N</math> ([[Newtons]])
Dado un sistema de coordenadas donde <math>r_1</math> es el vector de posición absoluto de la carga <math>Q_1</math>, y <math>r_2</math> el vector de posición absoluto de la carga <math>Q_2</math>, podemos expresar la fuerza de forma vectorial:
Línea 21:
= Definición de campo eléctrico =
[[File:Campo electrico 1.png|thumb|300px|Dirección del campo eléctrico.]]
Se define el '''campo eléctrico''' en un punto como la fuerza eléctrica que experimenta una carga de prueba, por unidad de carga, en dicho punto.<ref>{{Cita libro|apellidos=A.,|nombre=Serway, Raymond|título=Física para ciencias e ingeniería|url=https://www.worldcat.org/oclc/942090593|isbn=9786075191980|edición=Novena edición}}</ref>
<math>\vec{E}={\vec{F}_0 \over q_0}\left [ \frac{N}{C} \right ]</math>
Si la carga que produce el campo eléctrico es '''positiva''', el campo va en dirección radialmente hacia afuera y si la carga es '''negativa''', el campo va en dirección radialmente hacia adentro.
Línea 35:
El campo eléctrico es una abstracción para entender qué fuerzas actúan sobre una partícula <math> Q_P </math> sometida a la interacción de un conjunto de n cargas <math>\sum\limits_{i = 1} ^{n} Q_i</math>.
La fuerza <math>\vec F</math> que actúa sobre una partícula <math>
<math> \vec F =
La expresión de campo eléctrico producido por un conjunto de <math>n</math> cargas <math>Q_i</math> sobre un punto <math>P</math> sería:
<math> \vec E = k \sum\limits_{i = 1} ^{n} \frac{Q_i(\vec r_P - \vec r_i)}{\vert \vec r_P - \vec r_i \vert^3}\; \left [ \frac{N}{C} \right ] </math>
== Distribución de carga a lo largo de una línea de grosor despreciable <ref>{{Cita libro|apellidos=D.|nombre=Young, Hugh|título=Física universitaria|url=https://www.worldcat.org/oclc/859357616|fecha=2013|editorial=Pearson|isbn=9786073221245|edición=13a ed}}</ref> ==
[[File:Campo electrico de linea.png|thumb|Campo de una linea de carga.|
Se define la densidad lineal de carga Q distribuida uniformemente en una línea de grosor despreciable como:
Línea 56:
<math>\lambda = \frac{Q}{L}</math>
Calculando el '''campo eléctrico de una línea''' infinita orientada en el eje y, a una distancia perpendicular <math>r</math> desde la línea en cualquier dirección, se define como:
<math>\vec{E}={\lambda \over 2\pi\epsilon_0 r} \
donde <math>\lambda</math> es la densidad lineal de carga.
Línea 64:
Si la densidad lineal de carga es '''positiva''', la dirección del campo es radial hacia afuera con respecto a la recta y si la densidad lineal de carga es '''negativa''' es radial hacia adentro.
== Distribución de carga a lo largo de una superficie de grosor despreciable ==
Se define la densidad superficial de carga Q distribuida uniformemente en una superficie S de grosor despreciable como:
Línea 84:
<math>\rho = \frac{Q}{V}</math>
== Campo eléctrico producido por una distribución uniforme de carga en
A partir de las expresiones anteriores, podemos calcular el campo que produce una carga Q distribuida uniformemente en un volumen V.
Línea 118:
Una '''línea de campo eléctrico''' es una recta o curva imaginaria trazada a través de una región del espacio, de modo que es tangente a cualquier punto que esté en la dirección del vector del campo eléctrico en dicho punto.
El número de líneas por unidad de área es proporcional a la magnitud del campo eléctrico en dicha región, es decir, la líneas de campo estarán cercanas en donde el campo sea intenso y separadas cuando sea débil.
Las líneas de campo deben empezar en una carga positiva y terminar en una negativa, cuando hay exceso de carga, las líneas empezarán o terminarán en el infinito. Dos líneas de campo no se pueden cruzar.
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