Intensidad del campo electrico

1. El campo eléctrico
Clase 3
29/01/2013

2. El campo eléctrico
• La fuerza eléctrica ejercida por una carga sobre otra acrga es un
ejemplo de acción a distancia, semejante a la fuerza gravitatoria
ejercida por una masa sobre otra.
• La idea de acción a distancia presenta un problema conceptual difícil.
• Para evitar el problema de la acción a distancia se introduce el
concepto del campo eléctrico.
• Una carga crea un campo eléctrico E en todo el espacio y este campo
ejerce una fuerza sobre la otra carga

3. El campo eléctrico
F = F1 + F2 + F3 - q2
F2
F1
F3
+
q0
+
q1 q3

4. El campo eléctrico

5. El campo eléctrico
F
E = ( q0 Pequeña )
q0
Definición del Campo Electrico

6. El campo eléctrico

7. El campo eléctrico

8. El campo eléctrico
F = q0 E

9. El campo eléctrico
kqi q0 $
Fi ,0 = 2 r i ,0
ri ,0

10. El campo eléctrico
kqi $
Ei = 2 r i ,0
ri ,0
Punto del campo Ley de coulomb para el
+
campo E creado por una
Punto de la Fuente
carga puntual

11. El campo eléctrico
kqi $
E p = ∑ Ei , p = ∑ 2
r i, p
i i ri , p
Campo electrico E debido a un sistema de cargas puntuales

12. Problemas

13. Problemas
ur kq $
E ( x) = 2 r P ,0
x
ur
E ( 6m ) =
( 8.99 × 109 N • m2 / C 2 ) ( 4µC ) $
i
( 6m )
2
ur
E ( 6m ) = ( 999 N / C ) $
i

14. Problemas
ur ( 8.99 × 109 N • m 2 / C 2 ) ( 4 µC ) $
E ( −10m ) =
( 10m )
2 ( )
−i
ur
E ( 6m ) = ( −360 N / C ) $
i

15. Problemas
• Solución Inciso c
• En el siguiente gráfico se trazó el campo Eléctrico, utilizando Excel
con diferentes valores del E con Excel.

16. Problemas

17. Problemas

18. Problemas
ur ur ur kq1 $ kq2
E ( x) = E q1 ( x) + E q2 ( x) = 2 r q1 , p + $
r q2 , p
( 8m − x )
2
x
considerando que q1 = q2
ur  1 1 
$q ,p +
E ( x) = kq1  2 r 1 $ q ,p ÷
r2
x ( 8m − x )
2
÷
 

19. + +
Problemas
ur  1 
E (−2m) = ( 36,000 N • m 2 / C ) 
 ( −2m )
( )
2
−$ +
i
1
( 8m − ( −2m ) )
( )
2
−$ ÷
i
÷
 
ur
E (−2m) = ( −9360 N / C ) $
i

20. + +
Problemas
ur  1 
E (2m) = ( 36,000 N • m 2 / C ) 
 ( 2m )
()
2
$ +
i
1
( 8m − ( 2 m ) )
2 ( )
−$ ÷
i
÷
 
ur
E (2m) = ( 8000 N / C ) $
i

21. + +
Problemas
ur  1 
E (6m) = ( 36,000 N • m 2 / C ) 
 ( 6m )
()
2
$ +
i
1
( 8m − ( 6 m ) )
2 ( )
−$ ÷
i
÷
 
ur
E (6m) = ( −8000 N / C ) $
i

22. + +
Problemas
ur  1 
E (10m) = ( 36,000 N • m / C ) 
2
 ( 10m )()
2
$ +
i
1
()
( 10m − 2m ) ÷
2
$ ÷
i
 
ur
E (10m) = ( 9350 N / C ) $
i

23. Problemas
• Solución Inciso e
• Considerando por simetría que
ur
E (2m) = ( 8000 N / C ) $
i
y
ur
E (6m) = ( −8000 N / C ) $}
i
ur
∴ E (4m) = 0

24. Problemas

25. Problemas

26. Problemas
ur
ur F ( 8 × 10−4 N ) $j
E= = = ( 400kN / C ) $j
q0 2nC

27. Problemas
• Solución Inciso b
• Expresamos y evaluamos la fuerza sobre un cuerpo cargado en un
campo eléctrico
ur ur
F = qE = ( −4nC ) ( 400kN / C ) $j = ( −1.60mN ) $j

28. Problemas
• Solución Inciso c
• Aplicamos la ley de Coulomb y obtenemos
kq ( −4nC )
( 0.03m )
2 ( )
− $j = ( −1.60mN ) $j ⇒
( 1.60mN ) ( 0.03m )
2
∴q = − = −40nC
( 8.99 × 10 N • m
9 2
/C 2
) ( 4nC )