4. El campo Eléctrico. E.
Las propiedades eléctricas del espacio aparecen definidas por dos magnitudes:
- El campo eléctrico. E. El campo eléctrico sirve para calcular la fuerza sobre una carga situada en ese punto.
- El potencial eléctrico V. El potencial sirve para calcular la energía sobre una carga situada en ese punto.
Estas propiedades eléctricas del espacio se deben a la presencia de cargas eléctricas en algún sitio. Puede ser una, varias, una distribución continua las que proporcionan esas propiedades.
F = q . E
Esta expresión sirve para conocer las fuerzas (y dibujar) que aparecen sobre las cargas q situadas en el espacio. También se puede utilizar para medir el valor del campo eléctrico. Para medir la Intensidad bastará colocar una carga q, medir la fuerza F y dividir.
A.38 En un punto del espacio se coloca: a) una carga de 4C, viéndose sometida a una fuerza de 10 N en la dirección y sentido de la figura 1. Calcular y dibujar el vector campo eléctrico.
En ese mismo punto colocamos una carga de -2C. ¿Que fuerza aparecerá sobre ella?
Escribe el razonamiento que has seguido.
A.39 En un punto P situado sobre el eje de las X (en el lado positivo) se coloca una carga de 2.10-4C, que resulta estar sometida a una fuerza de 0,02 N dirigida hacia el origen de coordenadas (-0.02i). Especificar el módulo, dirección, y sentido del vector campo eléctrico en el punto P.
5. Líneas de campo eléctrico.
Definición de línea de campo: Explicado por el profesor.
A.40 Tenemos una carga positiva situada en un punto del espacio. Dibujar aproximadamente el vector campo eléctrico en 6 puntos del espacio que rodea la carga.
Dibujar las líneas de ese campo eléctrico.
¿Qué diferencias habría con una carga negativa?
A.41 Tenemos una carga eléctrica negativa de 4.10-4 C situada en el punto (0,0). Calcular y dibujar el campo eléctrico creado en los puntos (3,0), (0,3) y (5,-1). Calcular el campo eléctrico de un punto cualquiera (x,y).
A.42 Tenemos un campo eléctrico horizontal, uniforme de valor 4000 N/C y dirigido de derecha a izquierda.(figura 1). Colocamos en su interior un electrón. Averiguar y dibujar la fuerza que actúa sobre él. Calcular el espacio que recorrerá en una millonésima de segundo. ¿Dónde y cuales serán las cargas que crean ese campo. Buscar los datos de carga y masa del electrón en un libro de química.
A.43 En la figura hemos dibujado un campo eléctrico. Indicar errores que encuentren en ese dibujo de líneas. Indicar zonas donde el campo es mas intenso y menos. Dibujar la fuerza que actúa sobre una carga negativa situada en C.
A.44 Tenemos dos cargas iguales de 10-5C de signo contrario situadas en los puntos (0,0) y (0,4) m. En el primer punto está la carga positiva y en el segundo la negativa. Dibujar aproximadamente el campo eléctrico que crean en los puntos (4,4), (0,8), y (0,-4). Calcular exactamente el campo eléctrico en el punto (4,0).
A.45 EXPERIMENTO DE MILLIKAN:
Un método de medir la carga del electrón es la siguiente. Conseguimos fabricar mediante un difusor minúsculas gotas de aceite de radio 5.10-5 metros. Las cargamos con la mínima carga posible es decir hacemos que cojan un solo electrón. Las hacemos entrar en una zona con un campo eléctrico E cuya intensidad podemos variar, vertical y dirigido hacia abajo.
-Realizar un croquis de la situación indicando las fuerzas que actúan sobre la gota.
-¿Cómo se calculan esas fuerzas?
-¿Cómo podemos medir la carga del electrón?.
A.46 Diferencias y semejanzas entre los campos eléctricos y gravitatorios