Descripción de Campo y Potencial Eléctrico

1. Campo Eléctrico y Potencial
Eléctrico
Docente: Esp. Rafael Bastidas
rafabastidas@latinmail.com

2. Concepto de Campo Eléctrico y
Potencial Eléctrico
El Campo eléctrico E de una carga puntual
Q a una distancia r se representa con un
vector con sentido hacia fuera si la carga
es positiva y hacia la carga si es negativa.
Mientras que el potencial eléctrico V es
un escalar
En la figura, se representan las líneas de
fuerza de una carga puntual, que son
líneas rectas que pasan por la carga. Las
superficies equipotenciales son
superficies esféricas concéntricas.
rafabastidas@latinmail.com

3. Calculo de la Intensidad del Campo
Eléctrico y el Potencial
F kQ kq1 kq2 kq3
q q2
E= V =∑ = E =+k 2 + + ... V =k
q1 r r1 r2 r3 r
-
q1
q1= 2 µC
r'
q2= -3 µC r 843, 75 N + 8N
r = 8 mm E= −6
= 4, 21875 x10
q3= -1,5 µC + 2 x10 C q3 C
r‘= 5 mm kq kq3  q2 q3 
q2 V = 2 +  = k 9 Nm 2   3 x10−6 C
+ N
=
r E r '  9 x10 r 2 r ' .
 = 4, 21875 x108
 2 C  (8 x10−3 m) 2 C
 N .m   −3 x10 C −1,5 x10 C 
−6 −6
V =  9 x109 .
2  
+ 
 C   8 x10 m 3 x10−x10−3 m 
 Nm −
2
−3
5 6C J
V =  92x109 2  . = −3,375 x106
 m   C  8 x3 C−3 m
9 N . C
V =  9 x10  .  −0,375 x10−10 − 0,3 x10−3  C
 C2   m m
V = −6, 075V rafabastidas@latinmail.com

4. q
E=k
Ley de Gauss
+
r2
El número total de líneas eléctricas de
fuerza que cruzan cualquier superficie
cerrada hacia fuera o hacia adentro es
numéricamente igual a la carga total
encerrada por dicha superficie
N = ∑∈0 En A = ∑ q
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5. Energía Potencial
q1= 5,56 x 10-15 C
q2= 5µC
E= 2 N/C
d= 5 mm
P = m.g E = m.g .h
P
 N
E p = ( 5 x10 C ) .  2  . ( 5 x10 m ) = 5 x10 J
−6 −3 −8
 C
F = q.E EP = q.E.d
+ -
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6. Diferencia de Potencial
La diferencia de potencial entre dos puntos A y B es la diferencia entre los potenciales en
esos puntos
VAB = VB − VA
El trabajo realizado para mover una carga q desde un punto A hasta un punto B puede
hallarse con:
WAB = q (VB − VA )
La diferencia de potencial entre dos placas cargadas opuestamente es igual al producto de
la intensidad de campo y la separación de la placa
V = E.d
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7. Diferencia de Potencial
∆V = VB − VA
Para una carga puntual q de 6 µC. Calcular la diferencia de Potencial entre
los puntos A y B ubicados a 15 cm y 60 cm de la carga respectivamente
15cm
-
60cm
+ A B
q q=-5µC
V =k
r

W AB = q (VB − VA )
9 Nm  6 x10 C
2 −6
VA =  9 x10 = 3, 6 x106 V  9 Nm  6 x10 C
2 −6
. VB =  9 x10 2 
. = 9 x105V
 C 2  15 x10−3 m −3
C  60 x10 m
−6 
WAB = −5 x10 C (−27 x10 V ) = 13,5 J 5
∆V = VB − VA = 9 x105V − 36 x105V = −27 x105V