Campo Electrico

1. CAMPO ELECTRICO; Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.

Ejemplo: Cuando una lámpara de mesa está enchufada, es decir, conectada a la red eléctrica a través del enchufe, sólo hay un campo eléctrico. El campo eléctrico está relacionado con la tensión, cuya unidad es el voltio (V). Se genera por la presencia de cargas eléctricas y se mide en voltios por metro (V/m).

2. COMPARACION ENTRE CAMPO ELECTRICO Y GRAVITATORIO

1 - ambos actuan sobre propiedades de la materia diferentes, el campo electrico afecta a la carga electrica de los cuerpos y el gravitatorio a su masa

2 - el campo electrico presenta dos naturalezas diferentes, a las que llamamos positiva y negativa, de tal forma que la fuerza generada puede ser atractiva y repulsiva, mientras que la gravedad sólo es atractiva

3 - por la razón del punto 2 el campo electrico se puede "apantallar" mientras que el gravitatorio no. por tanto puede crearse una cámara aislada del campo electrico, (una jaula de faraday), pero no es posible crear una cámara aislada de la gravedad

3. Intensidad de un campo eléctrico en un punto: La intensidad del campo eléctrico en un punto es una magnitud vectorial que se mide por el cociente entre la fuerza que ejerce el campo sobre una carga de prueba positiva + qo, colocada en el punto y el valor de dicha carga.

4. Unidades del campo eléctrico: La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s^(−3)·A^(−1). La última medida es kilogramo por metro por segundo elevado a la -3 por ampere elevado a la -1.

5. LÍNEAS DE FUERZA DEL CAMPO ELÉCTRICO Dado que el campo eléctrico es una magnitud vectorial que en cada punto del espacio tiene un módulo, dirección y sentido determinados en función de la distribución de cargas que lo crean - las fuentes del campo eléctrico - resulta de gran utilidad el efectuar una representación gráfica del campo dibujando en cada punto del espacio un vector cuya longitud sea proporcional al módulo del campo eléctrico en ese punto.

6. Movimiento de particula cargada en un campo eléctrico

Cuando una partícula cargada está en una región donde hay un campo eléctrico experimenta una fuerza igual al producto de su carga por la intensidad del campo eléctrico.

Si la carga es positiva experimenta una fuerza en el sentido del campo

Si la carga es negativa experimenta una fuerza en sentido contrario al campo

Si el campo es uniforme la fuerza es constante y también lo es la aceleración, aplicando las ecuaciones del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado podemos obtener la velocidad de la partícula en cualquier instante o después de haberse desplazado una determinada distancia

De forma alternativa, podemos aplicar el principio de conservación de la energía, ya que el campo eléctrico es conservativo

7. Flujo del campo eléctrico

8. Ley de Gauss

En física y en análisis matemático, la ley de Gauss relaciona el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada y la carga eléctrica encerrada por esta superficie.

El flujo (denotado como ) es una propiedad de cualquier campo vectorial referida a una superficie hipotética que puede ser cerrada o abierta. Para un campo eléctrico, el flujo () se mide por el número de líneas de fuerza que atraviesan la superficie. El flujo del campo eléctrico se define de manera análoga al flujo de masa. El flujo de masa a través de una superficie S se define como la cantidad de masa que atraviesa dicha superficie por unidad de tiempo.

Deducción de la ley de Gauss a partir de la ley de Coulomb

Este teorema aplicado al campo eléctrico creado por una carga puntual es equivalente a la ley de Coulomb de la interacción electrostática.

La ley de Gauss puede deducirse matemáticamente a través del uso del concepto de ángulo sólido, que es un concepto muy similar a los factores de vista conocidos en la transferencia de calor por radiación.

El ángulo sólido que es subtendido por sobre una superficie esférica, se define como:

siendo el radio de la esfera.

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