01 ppt - campo eléctrico (1)
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7/25/2019 01 PPT - Campo Elctrico (1)
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Nombre de Asignatura o tema/ Docente
Lic. Fs. Sergio Jernimo Morante
sjeronimo@usat.edu
FSICA III
EL CAMPO
ELCTRICO
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Logros:
Reconoce el comportamiento del campo
elctrico.
Explica y determina elcomportamiento del campo
elctrico en una carga puntual
y continua.
Identifica las lneas de campo
elctrico.
Establece el campo elctricoes una regin del espacio.Competencia:
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n ens a e ampoElctrico Concepto de Campo: Para la Fsica este concepto
seala un !ector en el espacio en el "ue# a cada punto
de $l# se le puede asociar una magnitud %sica la cualpuede ser !ectorial o escalar.
Campo Elctrico: Se e&tiende 'acia a%uera de todacarga el$ctrica Q, llamada carga generadora ( e&iste entodo el espacio "ue rodea a esta carga. )e este modo#
si una segunda carga q se u*ica cerca de la primera#e&perimentar+ una %uer,a el$ctrica aplicada por elcampo generado porQ
La ideadeCampo
es laformacomoMichaelFaradae!plic" laacci"n de
#naf#er$a a
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Elctrico
'n c#erpo cargado crea#n campo elctrico enel espacio (#e lo rodea
La f#er$a elctrica so)re #nc#erpo cargado es e*ercida porel campo elctrico (#e otrosc#erpos cargados originan
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- Se de%ine el Campo Elctrico # en cual"uier
punto en el espacio# como la Fuer,a ejercidaso*re una pe"uea carga de prue*a q positi!acolocada en dic'o punto# di!idida por la magnitudde la carga de $sta.
- l campo el$ctrico es una magnitud !ectorial cu(aunidad de medida en el S.I es/
E
F
FE
q=r
N
C
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- La direccin del Campo l$ctrico en un punto se de%inecomo la direccin de la %uer,a el$ctrica "ue se ejerceso*re una pe"uea carga positi!a situada en dic'opunto.
- La intensidad del campo el$ctrico es la magnitud o el
!alor del !ector campo el$ctrico. ste campo e&iste en%orma independiente a la carga so*re la cual act0a# siesta carga de prueba se retira del espacio"ue rodeaa la carga "ue genera el campo# este sigue existiendo
pero la fuerza elctrica no.
Magnit#d +irecci"n del Campo
Campo Elctrico Producido por una CargaPuntual
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Magnit#d +irecci"n del Campo
Campo Elctrico Producido por una Carga Puntual
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Campo Elctrico +e)ido a #na CargaP#nt#al
- Si tenemos una carga puntual Q# situada a una distanciar de una carga de prue*a# la magnitud del campoel$ctrico en el punto donde est+ u*icada q# ser+/
- )e acuerdo con la Le( de Coulom*# la magnitud de la%uer,a so*re la carga de prue*a qes/
FEq=
2
K Q qF
r
=
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- 1eempla,ando la ecuacin anterior# o*tenemos la
magnitud del campo el$ctrico a una distancia r de*ido auna carga puntual Q# seg0n/
- sta relacin nos muestra "ue el campo el$ctrico solo
depende de la carga Q "ue produce el campo ( de ladistancia r al punto en donde se "uiere medir $ste. sindependiente de la carga de prue*a.
2
QE K
r=
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A una distanciade 2 m de una carga de 3 42 C 'a(un campo elctrico# determine su intensidad.
Como la carga Q es negativa# la intensidad de
campo se dirigir+ hacia Q . A partir de laecuacin
27 103!C "hacia Q #
Campo Elctrico Producido por una Carga Puntual
Ejemplo:
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Vector de Campo Elctrico Producido por una Carga Puntual
Ejemplo:
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PRINCIPIO DE SUPERPOSICIN
, I , T E M A + I , C R E T
O
q
1
Pq
2
q
3
qi
La intensidad delcampo elctricoen #n p#nto
de)ido a #nsistema discretode cargas es
ig#al a la s#made lasintensidades delos camposde)idos a cada
ir
u
i.
=
=
n
i 4
r i2
i
i u
r
"5.
=+++=
i... n24
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n este caso se calcula el campo el$ctrico sumando!ectorialmente los campos el$ctricos creados por cada una
de las cargas puntuales en el punto elegido.
"4
"2
6
7
8
"i
P
Campo elctrico prod#cido por#na distri)#ci"n discreta de
cargas
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E*emplo
Campo de#n dipoloelctrico
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E*emploCampo de #n dipolo elctrico
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E*emploCampo de #n dipolo elctrico
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E*emploCampo de #n dipolo elctrico
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E$ %&'($( E$)C*+&C(
- l dipolo el$ctrico elemental est+%ormado por dos cargas iguales ( designo opuesto# separadas una
distancia 9d: muc'o menor "ue lasdistancias macroscpicas "uemanejamos.
- )ic'o de otro modo# se trata deconocer el !alor del campo de unpar de cargas puntuales separadasuna distancia 9d: en un punto 9r: tal
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EJEMPLOS
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Campo elctrico creado por una distribucincontinua de carga en un punto:
d"
P
;
n este caso di!idimos la distri*ucinen pe"ueos elementos di%erencialesde carga# d"# de %orma "ue ladi%erencial de campo el$ctrico "ue creacada una de ellas es
El campo elctrico total paratoda la distribucin ser,
r
rur
dqkEd
2=
= rurdq
kE
2
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%ependiendo de la -orma de la distribucin se de-inen lassiguientes distribuciones de carga
%istribucin$ineal de
carga
%istribucin/uper-icial decarga
%istribucinolumtrica decarga
C,lculo del campo elctrico en cada caso:
dl
dq=
ds
dq=
dv
dq=
r
Lur
dl
kE
= 2 r
Sur
ds
kE
= 2 r
v
ur
dvkE
= 2
-
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E*emplo
C+lculo del campo el$ctrico so*re el
eje de un anillo de carga. n esta%igura# se considera "ue la carga espositi!a
Campo de #n anillo con carga
r
S
ur
dskE
= 2
E l
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Eemplo:mpo de #na l-nea con carga
r
L
ur
dlkE
= 2
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$as lneas de campo se dibuan de -orma ue el vector
sea tangente a ellas en cada punto. 4dem,s susentido debe coincidir con el de dicho vector.
Reglas para dibujar las lneas de campo
Las lneas salen de las cargas positi!as ( entran en las negati!as.l n0mero de lneas "ue entran o salen es proporcional al !alorde la carga.
Las lneas se di*ujan sim$tricamente.
Las lneas empie,an o terminan slo en las cargas puntuales.
La densidad de lneas es proporcional al !alor del campo el$ctrico.
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EJEMPLOS DE LNEAS DE CAMPO ELCTRICO
Cargapuntual
)os cargasiguales
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)ipoloel$ctrico
;=3>?2;=>
C El t i
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Campo Elctrico'niforme
- n campo el$ctrico en una regin es uni%orme cuandopresenta el mismo !alor ( direccin en todos los puntos dela regin.
- na manera de o*tener un campo el$ctrico uni%orme es a
tra!$s de dos placas paralelas cargadas. ntre $stas elcampo est+ orientado desde la placa positi!a a la negati!a (el !ector no cam*ia.
E
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REPASO DE CONCEPTOSFUNDAENTA!ES DE!CAPO E!"CTR#CO
$$% Figura '$ $( Campo) elctrico) de una carga puntual po)iti*a +
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$$%& Figura '$&$( Campo) elctrico) de una carga puntual po)iti*a +
de una carga puntual negati*a
$$( Figura '$ ', !-nea) de campo elctrico para tre) di.erente)
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$$(& Figura '$&', !-nea) de campo elctrico para tre) di.erente)di)tri/ucione) de carga
$$, Figura '' ' Campo elctrico )o/re la )uper.icie de caja) 0ue
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$$,& Figura ''&' Campo elctrico )o/re la )uper.icie de caja) 0uecontienen carga)
$'1 Figura '' 2 Campo elctrico )o/re la )uper.icie de caja) 0ue
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$'1& Figura ''&2 Campo elctrico )o/re la )uper.icie de caja) 0uecontienen carga)
E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
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E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
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E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
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Nombre de Asignatura o tema/ Docente
E3ERC#C#OS DE CAPO E!"CTR#CO
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