Concepto de Campo Electrico
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Resumen – Reconocer conceptos básicos al igual de obtener el conocimiento necesario para poder ejecutarlos correctamente y obtener unos resultados correctos. I. INTRODUCCIÓN A. Campo Eléctrico El concepto de campo. El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa. A Michael Faraday la idea de que las cargas o los imanes actuasen a distancia a través del espacio vacío no le convencía, de modo que para explicar las fuerzas que actúan entre las cargas o los polos de los imanes tuvo que inventar “algo” que llenase el espacio y que conectase de algún modo una carga con otra o un polo del imán con el otro; Faraday pensaba en una especie de tubos de goma o algo así, quizá animado al ver cómo las limaduras de hierro se ordenan al colocar cerca un imán. Así nació el concepto de campo de fuerzas, en general. 1. Campo Eléctrico de una Carga Puntual El campo eléctrico de una carga puntual se puede obtener de la ley de Coulomb: E= F q = kQ fuente q qr 2 = kQ fuente r 2 (1) El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga puntual en todas las direcciones. Los círculos representan superficies equipotenciales esféricas. Punto de Instituto Politécnico Nacional Ilustración 1 Líneas de Campo, para una carga puntual León Osorio Alan Instituto Politécnico Nacional ESIME Zacatenco México Distrito Federal
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Transcript of Concepto de Campo Electrico
Resumen – Reconocer conceptos básicos al igual de obtener el conocimiento necesario para poder ejecutarlos correctamente y obtener unos resultados correctos.
I. INTRODUCCIÓN
A. Campo Eléctrico
El concepto de campo.
El campo eléctrico se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. La dirección del campo se toma como la dirección de la fuerza que ejercería sobre una carga positiva de prueba. El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga positiva y radialmente hacia el interior de una carga puntual negativa.
A Michael Faraday la idea de que las cargas o los imanes actuasen a distancia a través del espacio vacío no le convencía, de modo que para explicar las fuerzas que actúan entre las cargas o los polos de los imanes tuvo que inventar “algo” que llenase el espacio y que conectase de algún modo una carga con otra o un polo del imán con el otro; Faraday pensaba en una especie de tubos de goma o algo así, quizá animado al ver cómo las limaduras de hierro se ordenan al colocar cerca un imán. Así nació el concepto de campo de fuerzas, en general.
1. Campo Eléctrico de una Carga Puntual
El campo eléctrico de una carga puntual se puede obtener de la ley de Coulomb:
E=Fq
=kQ fuenteq
qr2 =kQ fuente
r2
(1)
El campo eléctrico está dirigido radialmente hacia fuera de una carga puntual en todas las direcciones. Los círculos representan superficies equipotenciales esféricas.
2. Campo Eléctrico de una Carga Lineal
El campo eléctrico de una carga lineal infinita con una densidad de carga uniforme se puede obtener usando la ley de Gauss. Considerando una superficie gausiana en la forma de un cilindro de radio r, el campo eléctrico tiene la misma magnitud en cada punto del cilindro y está dirigido hacia afuera. El flujo eléctrico es entonces el campo eléctrico multiplicado por el área del cilindro.
θ=E2πrL= λLε0
(2)
E= λ2 πrε0
(3)
B. Campo Magnético
Concepto de campo magnético
Punto de carga
Instituto Politécnico Nacional
Ilustración 1 Líneas de Campo, para una carga puntual
León Osorio AlanInstituto Politécnico Nacional ESIME Zacatenco
México Distrito [email protected]
Los campos magnéticos son producidos por corrientes eléctricas, las cuales pueden ser corrientes macroscópicas en cables, o corrientes microscópicas asociadas con los electrones en órbitas atómicas. El campo magnético B se define en función de la fuerza ejercida sobre las cargas móviles en la ley de la fuerza de Lorentz. La interacción del campo magnético con las cargas, nos conduce a numerosas aplicaciones prácticas. Las fuentes de campos magnéticos son esencialmente de naturaleza dipolar, teniendo un polo norte y un polo sur magnéticos. La unidad SI para el campo magnético es el Tesla, que se puede ver desde la parte magnética de la ley de fuerza de Lorentz, Fmagnética = qvB, que está compuesta de (Newton x segundo)/ (Culombio x metro). El Gauss (1 Tesla = 10.000 Gauss) es una unidad de campo magnético más pequeña.
1. Campo Magnético por Corriente
Las líneas de campo magnético alrededor de un cable largo que lleva una corriente eléctrica, forman círculos concéntricos alrededor del cable. La dirección del campo magnético es perpendicular al cable y está en la dirección que apunta los dedos de la mano derecha si ellos envolvieran el cable, con el pulgar señalando la dirección de la corriente.
Corriente eléctrica
Campo magnético
