8/14/2019 CAPTULO CAMPO ELECTRICO

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CAPTULO: CAMPO ELCTRICO

1.1. DEFINICINEs toda la regin o espacio que rodea a una carga elctrica, de modo

que si una carga de prueba es colocada dentro de este campo, entonces

existe una interaccin electrosttica. La carga de prueba q0,

generalmente es de signo positivo.

La intensidad del campo elctrico (E) matemticamente se define por la

siguiente expresin.

Donde q0 = Carga de prueba.

F

Fuerza electrosttica que experimenta qo

Q (qo) E F

r

Considerando la expresin de la fuerza se tiene:

Q: carga que crea el campo

Fu

r

KQ

q

FE

2

0

La magnitud de E

ser:

2rKQE

0q

FE

)(C

N

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1.2. SUPERPOSICIN DE CAMPOS ELECTRICOSConsideramos n cargas que crean campos elctricos

En

Qn

El campo elctrico resultante en este sistema es:

nEEEEE

...321

n

n

n rr

Qkr

r

Qkr

r

QkE

323

2

2

13

1

1....

:

1

3r

r

QkE

n

ii

i

Su magnitud

n

ii

i

r

QkE

12

Si la carga que crea el campo elctrico es continua, entonces el campo

elctrico se determina por la siguiente expresin:

2rdQ

kE

dQ, puede tomar los siguientes 3 formas:

dL (Carga lineal)

dQ = dS (carga superficial)

dV (Carga volumtrico)

Q1

Q2

E2

E1qo

r1

r2

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1.3. LNEA DE CAMPOSon lneas que tienen origen en las cargas positivas y terminan en

imaginarias las cargas negativas, las lneas de fuerza o lneas de campo

sirven para representar grficamente la direccin del campo elctrico:

Las lneas de fuerza presentan las siguientes caractersticas:

1. Comienzan en las cargas positivas y siempre terminan en las

negativas (las cargas positivas se comportan como manantiales y

las negativas como sumideros).2. Las lneas de fuerza son perpendiculares a la superficie del cuerpo

cargado.

3. Las lneas de campo nunca se intersecan.

4. A menor intensidad de campo elctrico, corresponde grficamente

menor nmero de lneas de fuerza.

Q

E

E

E

+Q

-Q

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1.4.FLUJO ELCTRICO ()Es el nmero de lneas de fuerza que atraviesan una determinada

superficie, as:

E

S

Matemticamente el flujo elctrico es:

= ES

E n = vector normal unitario a la

Superficie en ese punto de

dSEd .

dSEd ..

dSE cos

s

dsdQ

n

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1.5. LEY DE GAUSSEs una expresin til para determinar la carga elctrica dentro de la

superficie cerrada, cuya expresin matemtica es:

q = o dSnE

..

Donde.

q = carga encerrada dentro de S

k =O

4

1, es la permisividad elctrica del vaco

Si dentro de la superficie cerrada existen n cargas, entonces ser:

dSEqn

ii

..0

1

Si la carga dentro de la superficie tiene distribucin continua, entonces la

ley de Gauss, segn sea el tipo de carga ser:

LINEAL : dSEdL .0

SUPERFICIAL : dSEdA ..0

VOLUMTRICA : dSEdV ..0