Campo eléctrico.Ley de Coulomb: eficiente pero complicaciones técnicas. Interacción instantánea. Otra herramienta? Intermediario? Ganancia operacional; mayor complejidad conceptual. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 1 Carga eléctrica Campo eléctrico Carga eléctrica ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 2 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 3 .Para determinar la interacción entre cargas : Se determina el campo eléctrico establecido por la primera carga en algún punto del espacio genérico Se calcula la fuerza que el campo ejerce sobre la segunda carga. ¿Cómo se “ve” el campo eléctrico? Líneas de fuerza. Nos sirven para tener una idea “visual” del campo eléctrico. 3) Las líneas de fuerza se trazan de tal forma que el número de líneas por unidad de área sea proporcional a la magnitud del campo eléctrico. 2) Las líneas de fuerza se originan en cargas positivas y terminan en cargas negativas. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 4 . Para dibujarlas seguimos los siguientes pasos: 1) Las líneas de fuerza dan la dirección del campo eléctrico en cada punto. Campo eléctrico de un cable de corriente Campo eléctrico de cargas puntuales ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 5 . Campo eléctrico de pares de cargas puntuales ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 6 . ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 7 . ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 8 . ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 9 . ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 10 . .-3q.-12q fijas en las posiciones de los números correspondientes. ¿En qué momento la manecilla de las horas apunta en la misma dirección que el campo eléctrico en el centro de la carátula? ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 11 .Ejercicio 2. Las manecillas del reloj no perturban el campo..2q... La carátula de un reloj tiene cargas puntuales negativas –q. Un electrón que se mueve con una velocidad de 4. a) ¿Qué distancia recorrerá el electrón en el campo antes de llegar (momentáneamente) al reposo y b) ¿Cuánto tiempo transcurriría? ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 12 .Ejercicio 3.86X106m/s se dispara en forma paralela a un campo eléctrico uniforme de 1030N/C de intensidad dispuesto de tal modo que retarde su movimiento. y L=6.Ejercicio 4. d=1. Un electrón es proyectado como en la figura con una velocidad de v0=5.83X106 m/s y a un ángulo de .20cm ¿Golpeará el electrón a cualquiera de las placas? Si golpea a una placa ¿a cuál de ellas golpeará y a qué distancia del extremo izquierdo? ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 13 .97cm. E=1870N/C dirigido hacia arriba. 2.-Distribución de carga superficial 3.. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 14 . volumen o longitud.Distribución de carga volumétrica.Campo eléctrico de distribuciones continuas de carga. Estas distribuciones de carga pueden ser: 1. Objeto donde la carga Q se distribuye “ continuamente” en una superficie .-Distribución de carga lineal. Distribución continua de carga . 𝐸 = obviamente esto significa. 𝑑𝐸 𝐸𝑥 = 𝑑𝐸𝑥 𝐸𝑦 = 𝑑𝐸𝑦 𝐸𝑧 = 𝑑𝐸𝑧 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 15 .El campo de una distribución de carga es. .Encontramos el campo 𝑑𝐸 producido por un elemento arbitrario dq en algún punto P. ( considerando dq puntual ). 2.Integramos sobre toda la distribución de carga. 𝑑𝑞 𝑑𝐸 = 𝑘 2 𝑟 𝐸 = 𝑘 𝑑𝑞 𝑟 𝑟 2 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 16 ..Para encontrar estos campos: 1. . Si la carga se distribuye uniformemente.1. 𝜆 = 𝑞 𝐿 y 𝑑𝑞 = 𝑑𝑠 𝑞 𝐿 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 17 .Distribución de carga lineal 𝑑𝑞 = 𝜆𝑑𝑠 con 𝜆 la densidad de carga lineal. σ= 𝑞 𝐴 y 𝑑𝑞 = 𝑑𝐴 𝑞 𝐴 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 18 .2.Distribución de carga superficial.. Si la carga se distribuye uniformemente. 𝑑𝑞 = 𝜎𝑑𝐴 donde 𝜎 es la densidad de carga superficial. . 𝜌 = 𝑞 𝑉 donde 𝜌 es y 𝑑𝑞 = 𝑑𝑉 𝑞 𝑉 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 19 .Distribución de carga volumétrica.3. 𝑑𝑞 = 𝜌𝑑𝑉 la densidad de carga volumétrica Si la carga se distribuye uniformemente. Ejercicio 5. ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto P que esta a la distancia “y=50cm” del origen sobre el eje y? ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 20 . En la Figura la línea delgada de longitud L=10cm tiene una carga total Q=0.5nC distribuida uniformemente en ella. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 21 . La figura muestra una línea infinita con una l=0. Sobre el eje “y” en y=3m está la carga puntual q=8mC. Determinar el Campo Eléctrico debido a la línea de carga y a la carga puntual en el punto P sobre el eje “x” en x=4m.Ejercicio 6.6 mC/m constante ubicada sobre el eje z. Ejercicio 7. en un punto P a una distancia x sobre el eje del anillo. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 22 . Determine el campo eléctrico producido por un anillo de carga total Q y radio a. Determine el campo eléctrico producido por un disco de carga total Q y radio a.Ejercicio 8. en un punto P a una distancia x sobre el eje del disco. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 23 . Calcule el campo eléctrico producido por una esfera con carga total Q en un punto P fuera de la esfera.Ejercicio 9. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 24 .