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¿QuÉ es el campo eléctrico?
¿QuÉ es el campo eléctrico?
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.¹ Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor 9 sufre los efectos de una fuerza eléctrica F dada por la siguiente ecuación:
F = qE
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuatridimensional, denominado campo electromagnético FLV 2.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Esta definición general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno.
La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.
Michael Faraday (1791-1867)
Creador del concepto "Campo Eléctrico"
Importancia del Campo Eléctrico
Importancia del Campo Eléctrico
La importancia del campo eléctrico radica en que nos permite almacenar energía eléctrica con gran eficiencia. El campo eléctrico de un cuerpo es paralelo a la fuerza que experimenta la partícula dentro del campo, y por lo tanto podemos decir que el mismo será paralelo a la aceleración.
¿para que sirve?
¿para que sirve?
El campo eléctrico nos sirve para poner en evidencia la interacción de partículas con cargas y determinar la fuerza sobre una carga situada en ese punto, es decir, nos ayuda en describir la interacción que existe entre los cuerpos con cargas eléctricas en un punto.
¿Cómo se aplica el campo eléctrico en la vida cotidiana?
¿Cómo se aplica el campo eléctrico en la vida cotidiana?
Visualizar el campo electrico requiere algún cuidado, aunque es posible hacerlo con algunas experiencias sencillas. La más simple de todas es observar la orientación del vello que recubre el antebrazo cuando, por ejemplo, le acercamos una regla de plástico frotada.
¡RECORDAR Y SABER QUÉ !
La dirección y el sentido del campo eléctrico esta conformado de la siguiente manera:
En los alrededores de una carga eléctrica negativa puede ser radial y hacia dentro.
En los alrededores de una carga eléctrica positiva puede ser radial y fuera.
Matemáticamente el campo eléctrico se relaciona con la fuerza eléctrica con una carga (q) mediante la siguiente expresión:
En donde:
E: Representa la intensidad del campo eléctrico
q: Representa la carga arbitraria
Fe: Representa la fuerza
A continución te motramos unas fórmulas para la resolución de problemas que te funcionarán
Fórmula para calcular la intensidad del campo eléctrico (E).
Fórmula para calcular la Fuerza (Fe).
Fórmula para calcular la carga arbitraria (q).
Fórmula para calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto.
Fórmula para calcular la intensidad resultante en los alrededores de un punto con varias cargas (Se suman si ambas cargas van hacia la misma dirección, en caso de que vayan en direccion contraria, se restan).
ahora te dejamos una serie de problemas con sus resoluciones
ahora te dejamos una serie de problemas con sus resoluciones
Calcular la intensidad del campo eléctrico
Calcular la intensidad del campo eléctrico
Problema 24.1 del Texto Tippens
Una carga de +2 uC colocada en un punto P en un campo eléctrico experimenta una fuerza descendente de 8 X 10 elevado a -4 N. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en ese punto?
Calcular la fuerza
Calcular la fuerza
Problema 24.2 del Texto Tippens
Una carga de —5 nC está colocada en el punto P del problema 24.1. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza sobre la carga de —5 nC?
Calcular la naturaleza y magnitud de la carga o tambien carga arbitraria
Calcular la naturaleza y magnitud de la carga o tambien carga arbitraria
Problema 24.4 del Texto Tippens
En un punto determinado, la intensidad del campo eléctrico es de 40 N/C en dirección al Este. Una carga desconocida recibe una fuerza hacia el Oeste de 5 X 10 elevado a -5 N. ¿Cuál es la naturaleza y la magnitud de la carga?
Calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto medio
Calcular la intensidad del campo eléctrico en un punto medio
Problema 24.8 del Texto Tippens
Calcule la intensidad del campo eléctrico en un punto P, situado 6 mm a la izquierda de una carga de 8 uC. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza ejercida sobre una carga de — 2 nC colocada en el punto P1
Calcular la intensidad resultante en los alrededores de un punto con varias cargas
Calcular la intensidad resultante en los alrededores de un punto con varias cargas
Dos cargas de 90 uC estan sepradas 30 mm. ¿ Cual es la intensidad del campo eléctrico en un punto ubicado 12 mm a la izquierda de q2.
La fuerza no proviene de la capacidad física sino de la voluntad indomable. Mahatma Gandhi
INFOGRAFÍA
INFOGRAFÍA
https://concepto.de/campo-electrico/
https://erenovable.com/como-funciona-la-electricidad-que-es-un-campo-electrico/
https://conceptoabc.com/campo-electrico/
https://www.youtube.com/watch?v=MKrnVxLmrs4&t=60s
https://www.youtube.com/watch?v=hyZNA8K1Tt8&t=67s
https://www.youtube.com/watch?v=zcXb4nphgNo
https://www.youtube.com/watch?v=dglYHTJUJFU
Bibliografía
Bibliografía
Física conceptos y aplicaciones, Paul Tippens, séptima edición, editorial Mc-Graw-Hill, México DF, capitulo 24.
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