Resumen de la Semana 2
Fecha de publicación: 13-mar-2020 12:47:09
Esta semana se presentaron las líneas de campo eléctrico, las que para arreglos de dos cargas (positivas o negativas) resultan:
¿Cómo serían las líneas de campo en un arreglo de 2 cargas puntuales negativas?
Las líneas de campo nos permiten definir el flujo de campo Φ como el campo eléctrico que atraviesa una superficie
Observen que en nuestro caso la superficie (cerrada) parece una pelota de Rugby y que hemos definido el vector ΔS como un vector unitario perpendicular a la superficie en cada punto. Si la superficie es plana ese vector será único (S en la figura siguiente), pero si la superficie es irregular tenemos que dividirla en pequeñas superficies infinitesimales llamadas ΔS o dS como en la figura siguiente (Observen que en clase la hemos llamado dA, en consonancia con la notación del libro de texto del curso).
La Ley de Gauss dice que el flujo total sobre una superficie cerrada es proporcional a la carga encerrada por esa superficie.
Noten que en la figura de arriba hay 3 superficies, pero el flujo eléctrico Φ en las 3 superficies es el mismo. ¿Por qué?
La ley de Gauss es una herramienta muy útil para calcular un campo eléctrico E cuando el problema goza de simetría y para calcular la distribución de cargas eléctricas dentro de un conductor cuando éstas están en reposo y del campo eléctrico del interior de cualquier objeto cargado.
De la Ley de Gauss hemos pasado al Potencial Eléctrico y para llegar a ello, hemos comenzado por mirar el trabajo que realiza el campo eléctrico E para mover una partícula cargada q0 desde un punto a a uno b.
Wa→b=∫ab F∙dl = ∫abq0E∙dl y eso también es igual al cambio en la Energía Potencial Ua-Ub porque la fuerza eléctrica también en una fuerza conservativa
Para un arreglo de dos cargas puntuales, la energía potencial del arreglo es:
Noten que la Energía potencial del arreglo, se puede interpretar como el trabajo para llevar una de las cargas hasta ell infinito o traerla desde el infinito hasta donde está. Ello porque la energía potencial siempre está referida a algún punto, en este caso al ∞ donde la energía esa es cero.