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El campo eléctricoClase 3
29/01/2013
El campo eléctrico• La fuerza eléctrica ejercida por una carga sobre otra acrga es un
ejemplo de acción a distancia, semejante a la fuerza gravitatoria ejercida por una masa sobre otra.• La idea de acción a distancia presenta un problema conceptual difícil.• Para evitar el problema de la acción a distancia se introduce el
concepto del campo eléctrico.• Una carga crea un campo eléctrico E en todo el espacio y este campo
ejerce una fuerza sobre la otra carga
El campo eléctrico
+
+
-
F1
F2
F3
F = F1 + F2 + F3
q0
q1q3
q2
El campo eléctrico
El campo eléctrico
00
Pequeña
Definición del Campo Electrico
FE qq
El campo eléctrico
El campo eléctrico
El campo eléctrico
0F Eq
El campo eléctrico
0
0,0 ,02
,
iii
i
kq q rr
F
El campo eléctrico
,02,0
Ley de coulomb para el campo E creado por una carga puntual
iii
i
kqE rr
+
Punto de la Fuente
Punto del campo
El campo eléctrico
,, 2,
Campo electrico E debido a un sistema de cargas puntuales
ii pp i p
i i i p
kqE E rr
Problemas
Problemas
,02( ) PkqE x rx
9 2 2
2
8.99 10 / 46
6
6 999 /
N m C CE m i
m
E m N C i
Problemas
9 2 2
2
8.99 10 / 410
10
6 360 /
N m C CE m i
m
E m N C i
Problemas• Solución Inciso c• En el siguiente gráfico se trazó el campo Eléctrico, utilizando Excel
con diferentes valores del E con Excel.
Problemas
Problemas
Problemas
1 2 1 2
1 2
1 2, ,22
1 2
, ,1 22
( ) ( ) ( )8
considerando que
1 1( )8
q q q p q p
q p q p
kq kqE x E x E x r rx m x
q q
E x kq r rx m x
Problemas
22 2
1 1( 2 ) 36,000 /2 8 2
( 2 ) 9360 /
E m N m C i im m m
E m N C i
+ +
Problemas
22 2
1 1(2 ) 36,000 /2 8 2
(2 ) 8000 /
E m N m C i im m m
E m N C i
+ +
Problemas
22 2
1 1(6 ) 36,000 /6 8 6
(6 ) 8000 /
E m N m C i im m m
E m N C i
+ +
Problemas
22 2
1 1(10 ) 36,000 /10 10 2
(10 ) 9350 /
E m N m C i im m m
E m N C i
+ +
Problemas• Solución Inciso e• Considerando por simetría que
(2 ) 8000 /
(6 ) 8000 / }
(4 ) 0
E m N C i
y
E m N C i
E m
Problemas
Problemas
Problemas
4
0
8 10400 /
2N jFE kN C j
q nC
Problemas• Solución Inciso b• Expresamos y evaluamos la fuerza sobre un cuerpo cargado en un
campo eléctrico
4 400 / 1.60F qE nC kN C j mN j
Problemas• Solución Inciso c• Aplicamos la ley de Coulomb y obtenemos
2
2
9 2 2
41.60
0.03
1.60 0.0340
8.99 10 / 4
kq nCj mN j
m
mN mq nC
N m C nC