El documento trata sobre el campo eléctrico. Explica que una carga crea un campo eléctrico en todo el espacio que ejerce fuerza sobre otras cargas. Define el campo eléctrico como la fuerza que experimenta una pequeña carga dividida por esa carga. Presenta ejemplos de cómo calcular el campo eléctrico creado por una y varias cargas puntuales usando la ley de Coulomb.

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 )