Investigación de: -Carga y fuerza eléctrica -La carga eléctrica y su conservación -Ley de Coulomb -Campo eléctrico y líneas de fuerza -Dipolo eléctrico

1. Universidad Santa Maria
Física II
Sección: B
Profesor:
Javier Guerra
Alumnos:
Alejandro Rodriguez 28.058.651
Gabriel Pacheco 28.426.923
Josbert Rivero 28.426.923
Miguel Acevedo 29.622.283
Natacha Hernandez 27.218.967
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

2. CARGA Y FUERZA
ELÉCTRICA
La electricidad comienza con la
electrostática y la fuerza
electrostática, una de las cuatro
fuerzas fundamentales de la
naturaleza.
La fuerza electrostática está
descrita por la ley de Coulomb.
Las cargas opuestas se atraen Las cargas iguales se repelen
Usamos la ley de Coulomb para
encontrar las fuerzas generadas por
configuraciones de carga.
La electrostática se ocupa de las
fuerzas entre las cargas. La
palabra estática significa que las
cargas no se mueven, o por lo menos
que no se mueven tan rápido.

3. Es una propiedad de la materia
que está presente en las
partículas sub-atómicas y se
evidencia por fuerzas de
atracción o de repulsión entre
ellas, a través de campos
electromagnéticos.
+Las cargas eléctricas no pueden crearse ni destruirse
+La materia está compuesta por átomos y es eléctricamente neutra, sin embargo,
puede ganar o perder carga, y así quedar cargada en forma negativa o positiva.
La materia cargada genera un campo eléctrico.
+La carga eléctrica es una propiedad general de la materia y se miden en la
unidad llamada Coulomb (C).
+Cuando un objeto se carga eléctricamente, se debe a un desplazamiento de
electrones.
La conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación
neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la
carga total de un sistema aislado se conserva.
CARGA ELÉCTRICA Y SU
CONSERVACIÓN

4. LEY DE COULOMB
La ley de Coulomb, nombrada en reconocimiento del
físico francés Charles-Agustín de Coulomb, que
enunció en 1785 y forma la base de la
electrostática, puede expresarse como:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas
con las que interactúan dos cargas puntuales en
reposo es directamente proporcional al producto de
la magnitud de ambas cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las
separa y tiene la dirección de la línea que las
une. La fuerza es de repulsión si las cargas son
de igual signo, y de atracción si son de signo
contrario.
La fuerza eléctrica con la que se
atraen o repelen dos cargas
puntuales en reposo es directamente
proporcional al producto de las
mismas, inversamente proporcional
al cuadrado de la distancia que las
separa y actúa en la dirección de la
recta que las une.
F: es la fuerza eléctrica de atracción o repulsión. En el S.I. se mide en Newtons (N).
Q, q: son los valores de las dos cargas puntuales. En el S.I. se mide en Culombios (C).
r: es el valor de la distancia que las separa. En el S.I. se mide en metros (m).
K: es una constante de proporcionalidad llamada constante de la ley de Coulomb. No se
trata de una constante universal y depende del medio en el que se encuentren las cargas.
En concreto para el vacío k es aproximadamente 9·109 N·m2/C2 utilizando unidades en el
S.I.

5. CAMPO ELÉCTRICO Y LÍNEAS DE
FUERZA
El campo eléctrico es un sector espacial que ha sido modificado por la carga
eléctrica que, al ser introducida en el mismo, genera una determinada respuesta
o reacción.
Las cargas eléctricas pueden ser positivas (+) o negativas (-). Dos objetos de
la misma carga se repelen, mientras que los de carga diferente se atraen.
Originadas por cargas puntuales
Originadas por conductores planos cargados

6. ¿Alrededor de qué tipo de cargas se puede
generar un campo eléctrico?
Un campo eléctrico puede generarse alrededor de una
sola carga (positiva o negativa) o alrededor de varias
cargas.
¿Cuántas cargas se necesitan para generar un
campo eléctrico?
Alrededor de una sola carga se puede generar un
campo eléctrico. Si se tienen varias cargas se genera
un campo eléctrico resultante.
CAMPO ELÉCTRICO Y LÍNEAS
DE FUERZA
¿Qué son Líneas de fuerza?
Se refiere al trazado de líneas imaginarias cuya
función es representar el campo eléctrico mediante la
expresión de su intensidad y orientación.
Estas líneas se caracterizan por partir de las cargas positivas hacia las negativas sin cruzarse jamás. Asimismo, el
vector campo eléctrico E es tangente respecto de la línea de campo y se orienta en la misma dirección.
Intensidad de campo eléctrico
La intensidad de campo eléctrico, simplificada comúnmente a la expresión campo eléctrico, se refiere al grado de
fuerza que se ejerce sobre la unidad de carga positiva en un determinado punto.
La fórmula para calcular la intensidad del campo eléctrico es
la siguiente:
•E: campo eléctrico.
•F: fuerza eléctrica.
•q: carga eléctrica.

7. DIPOLO ELÉCTRICO
Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas, una positiva +Q y otra negativa -Q del mismo valor,
separadas una distancia d,
Expresamos r1 y r2 en función de r y q ,
que es la posición del punto P expresada
en coordenadas polares.
Teniendo en cuenta que d es pequeño
frente a r, podemos obtener una buena
aproximación empleando el desarrollo en
serie
para expresar de forma aproximada los cocientes r/r1 y r/r2.

8. DIPOLO ELÉCTRICO
Despreciando los términos de
orden superior a d2/r2
El potencial se expresa en
función de r y θ
Es interesante destacar, que el potencial debido a un dipolo disminuye con la inversa del
cuadrado de la distancia r, mientras que para una carga puntual disminuye con la inversa de r.