Campo Eléctrico

• ¿Cuál es el mecanismo por el cual se transmite la información que hace posible la interacción a distancia?– La respuesta a esta pregunta ha evolucionado en el

tiempo. El enfoque moderno se basa en el concepto de campo.campo.

– El concepto de campo elimina el factor distancia.

– El objeto sobre el cuál actúa la fuerza está continuamente en contactocontacto con el campo

Campo Eléctrico es:

• Una propiedad del espacio.• Una medida de la capacidad del espacio para

ejercer fuerza sobre objetos cargados en contacto con dicho campo.

El vello de mi cuerpo se eriza...y no estoy

asustado...¿será que dondeestoy hay un campo

eléctrico?...

Campo eléctrico• El campo eléctrico se define operacionalmente

mediante la fuerza que dicho campo ejerce sobre una carga de pruebacarga de prueba.

• Una carga de prueba es una partícula con carga positiva lo bastante pequeña para no alterar el campo que se desea detectar.

• La fuerza eléctrica sobre una partícula cargada es directamente proporcional con la intensidad del campo eléctrico, está en la misma dirección que el campo eléctrico.

EqF

Definición operacional de Campo Eléctrico

0

)(0lím)( 0 q

FE r

qr

Campo eléctrico en un puntodel espacio representado por

la posición r

Fuerza que el campo eléctricoejerce sobre una carga

de prueba

Carga de prueba que detecta el campo eléctrico

Visualizando el campo eléctrico

• El campo eléctrico se representa mediante un conjunto de líneas de fuerza, o líneas de campo.

• Las líneas de campo son un construcción geométrica que deben cumplir las siguientes características:– Siempre parten en las cargas positivas y terminan en las cargas

negativas

– La dirección del campo en un punto es la dirección de la tangente a la línea de fuerza.

Línea de fuerza

Tangente a la línea de fuerza

• La intensidad de campo es proporcional a la densidad de las líneas.

• Las líneas de fuerza nunca se cruzan.

• Las líneas de campo son perpendiculares a la superficie de un conductor

Dinámica de una partícula libre en un campo eléctrico

• Cuando se trata del movimiento de partículas elementales dentro de campos eléctricos, como electrones y protones, puede despreciarse la fuerza de gravedad.

• Una partícula de carga q y masa m, en un campo eléctrico E, recibe una fuerza F:

• y considerando la segunda ley de Newton, su aceleración es:

EqF

mEq

a

Dinámica de una partícula en un campo eléctrico uniforme

Placa negativa

Placa positiva

Campo eléctrico uniforme

Haz de electrones desviadopor el campo eléctrico

Un haz de electrones en un campo eléctrico uniforme se comporta en formasimilar a un proyectil en el campo gravitatorio terrestre

Efecto termoionico

Filamento

Cátodo calienteemite electrones

El ánodo positivoatrae los electrones

TUBO DE RAYOS CATODICOS

Tubo de rayos catódicos