RESUMEN CAMPO ELÉCTRICO

• La interacción eléctrica se da entre cuerpos que tienen la propiedad llamada carga eléctrica.

La unidad de carga es el Coulomb (C). Hay carga de dos tipos + y -. La carga eléctrica total

de un sistema aislado se conserva.

• La Ley de Coulomb expresa que la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales o esféricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza sigue la dirección de la recta que une las cargas y es atractiva para cargas de distinto tipo y repulsiva para cargas del mismo tipo. Su módulo es:

221

r

qqKF

⋅= K se llama constante eléctrica y depende del medio que hay entre las cargas. A

veces la ley de Coulomb se expresa en función de la premitividad del medio o constante

dieléctrica, ε. La relación entre ambas constantes es πε4

1=K

• Un campo eléctrico es la zona del espacio donde se manifiestan las fuerzas eléctricas cuando se pone alguna carga. La intensidad del campo eléctrico en un punto, E

r

, es la fuerza que actuaría

sobre la unidad de carga positiva colocada en ese punto. Se mide en N/C: q

FE

rr

=

• Una carga puntual o esférica, q, crea a su alrededor un campo eléctrico radial. El módulo de

la intensidad del campo que crea a una distancia r es 2r

qKE =

• La intensidad del campo eléctrico en un punto, creado por varias cargas puntuales o esféricas, es la suma vectorial de los campos creados por cada una de las cargas (principio de

superposición) ....321 +++= EEEErrrr

• El campo eléctrico puede visualizarse con las líneas de campo. La dirección de la recta

tangente a la línea de campo en cada punto indica la dirección de Er

en ese punto. La densidad de líneas es proporcional a E

• El flujo del campo eléctrico a través de una superficie es el producto escalar de la intensidad del

campo por el vector superficie. Se mide en Nm2/C: αcos⋅⋅=⋅=Φ SESErr

. Si el campo o el

ángulo α no son constantes el flujo se calcula: SdES

rr

⋅=Φ ∫

• La ley de Gauss establece que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es

el cociente entre la carga que hay dentro de la superficie y ε: ε

intq=Φ

• La ley de Gauss permita calcular la intensidad del campo eléctrico creado por distribuciones de carga de gran simetría. Puede demostrarse que:

� Dentro de un conductor el campo eléctrico es 0

� La intensidad del campo eléctrico cerca de una superficie plana cargada es ε

σ

2=E

� La intensidad del campo eléctrico entre las láminas de un condensador plano es ε

σ=E ;

en función de la carga, Q, de cada lámina y de su superficie, S, es: εS

QE =

• Las fuerzas eléctricas son conservativas por lo que se puede definir una energía potencial

eléctrica. El trabajo realizado por las fuerzas eléctricas mientras una caga se desplaza desde una posición A a otra B es igual a la variación de energía potencial cambiada de signo:

)( pABpp

B

Acons EEErdFW −−=∆−=⋅= ∫

rr

• Si nos referimos a la diferencia de energía potencial de la unidad de carga positiva le llamamos

diferencia de potencial eléctrico, q

EV

p∆=∆ : VrdE

B

A∆−=⋅∫

rr

. La unidad de diferencia de

potencial eléctrico es J/C que se llama voltio (V)

• Si el campo es uniforme y consideramos dos puntos del campo, separados por una distancia x∆ situados en una misma línea del mismo, podemos relacionar la intensidad del campo con la

diferencia de potencial entre esos dos puntos: x

VE

∆

∆−= . El signo negativo significa que el

sentido del campo apunta hacia donde el potencial es menor. A veces, el campo eléctrico se expresa en V/m

• Una superficie equipotencial contiene los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial eléctrico. Las líneas del campo son perpendiculares a las superficies equipotenciales y apuntan hacia donde el potencial disminuye. El campo es más intenso donde las superficies equipotenciales están más juntas

• Si utilizamos el convenio de asignar el valor cero al potencial eléctrico en el infinito, el

potencial eléctrico creado por una carga puntual, Q, a una distancia r es: r

QKV = y la

energía potencial eléctrica de una pareja de cargas puntuales separadas una distancia r es:

r

qqKE p

21 ⋅= . En ambos casos las se considerará el signo de la carga

• El potencial eléctrico creado en un punto por distintas cargas será la suma de los potenciales creados por cada una de las cargas (Principio de superposición)

• La energía potencial de un sistema de cargas será la suma de las energías potenciales de todas las parejas de cargas que puedan formarse. Se suele llamar energía potencial de una carga en

un sistema de cargas al conjunto de los sumandos anteriores en los que aparece la carga en cuestión