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Proyecto de caf2 Campo Electrico
Física 2 (Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas)
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Proyecto de caf2 Campo Electrico
Física 2 (Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas)
Descargado por Ricardo jesus Ramos styles (ricardojesus7485@gmail.com)
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“Año del Bicentenario de Perú:200 años de Independencia”
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERÚ
FACULTAD DE INGENIERIA
ASIGNATURA: CAF 2
SEMESTRE: 2021-1
Campo Eléctrico
Integrantes:
 Cuba Cáceres, Teo Taylor U19219693
 Davila Garcia, Mauricio Ernesto U19200209
 Dávila Nascimiento, Cony Danae U18206085
 Grados Acosta, Luis Aldair U20200841
 Grandez Perez, Jorgue Luis U19218008
 Guanilo Pinco, Fabricio Andre U20310227
 Huamán Callupe, Benny Faridh U20209525
 Huamani Chaparro, Alizon Estefani U17211892
 Huarancca Cucho, Fernando Jose U18100549
 Llauca Alvarado, Fátima Nicol Kiara U19220800
DOCENTE:
Mg. Ccama Pari, Richard
LIMA – PERÚ
2021
JUSTIFICACIÓN
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Sangría La intención principal de la realización de este proyecto es dar a conocer la
importancia que ha tenido en la historia de la ciencia el concepto de campo eléctrico y su
relación con las ondas electromagnéticas, las cuales están siempre presentes en las
aplicaciones tecnológicas de uso diario como la radio, la televisión, los teléfonos, etc.
Sangría Esta investigación se enfocará en estudiar las leyes, fórmulas, aplicaciones y
resolución de problemas utilizando el concepto físico vectorial del campo eléctrico. Por
ejemplo, los teléfonos móviles, la televisión, la radio, antenas y radares producen campos
eléctricos, los cuáles sirven para transmitir señales de información a distancia sin la
utilización de cables.
Sangría De igual manera, otro ejemplo similar de su aplicación podría ser en el microondas,
ya que este utiliza una señal electromagnética que incluye un campo eléctrico. En dichos
hornos, utilizamos estos campos para el calentamiento rápido de alimentos, que funciona en
base a la frecuencia de resonancia del agua. En resumidas cuentas, esto quiere decir que sólo
las moléculas de agua vibran haciendo que aumenten su energía y se rompan haciendo que se
evaporen, de esta manera funciona el horno microondas. Por otro lado, el rayo de una manera
física se puede decir que es la reacción eléctrica causada por la saturación de cargas
electrostáticas en un campo, que son generadas y acumuladas progresivamente produciendo la
activación del fenómeno eléctrico de una tormenta.
Por lo tanto, el propósito de este proyecto es dar a conocer acerca de cómo el campo
eléctrico se relaciona de manera directamente proporcional con la Ley de Coulomb, la cual
describe las fuerzas que actúan a la distancia entre dos cargas en un campo. Para ello, con este
proyecto se demostrará como juntando 2 bolas de icopor envueltas en aluminio previamente
perforadas y atadas a una base estructurada, se repelerán por tener cargas negativas debido a
la frotación de estas mismas. De igual forma, para el segundo experimento se demostrará
como las moléculas polares del agua se sentirán atraídas por un breve instante de tiempo, a un
globo previamente frotado con carga negativa, haciendo así la aplicación de la ley de
Coulomb y el campo eléctrico.
Por todo lo antes mencionado, se pretende a través de esta investigación comprender el
estudio del concepto físico del campo eléctrico y su utilización en la actualidad, para el
mejoramiento de la calidad de información previamente estudiada y publicada en la red
global.
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OBJETIVOS
Objetivo General
Estudiar la interacción electrostática en el vacío y el movimiento de cargas en campos
eléctricos.
 Introducir el concepto de Campo Eléctrico y realizar su descripción
cuantitativa para distribuciones discretas y continuas de carga, y una descripción
cualitativa mediante las líneas de campo.
Objetivos específicos
identificar
 Aplicar la ley de coulomb en la determinación de la fuerza eléctrica y el campo
eléctrico generado por un grupo de cargas puntuales.
 Practicar lo elaborado en el curso de Calculo aplicado a la Física II en base a la teoría
de campo eléctrico para la elaboración del presente proyecto.
 Determinar el campo eléctrico y el potencial (o diferencia de potencial entre dos
puntos) producido por una distribución continua de cargas aplicando la ley de Gauss.
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FICHA TEXTUAL CON COMENTARIO
Tema de investigación: Campo eléctrico
Referencia Bibliográfica:
Barco, H. Rojas, E y Restrepo, E. (2012). Principios de electricidad y magnetismo.
Recuperado de: https://core.ac.uk/download/pdf/77273822.pdf
Subtema: Ley de Coulomb
Cita Textual:
Según Barco, Rojas y Restrepo sostienen sobre la investigación lo siguiente:
[…] ley de Coulomb: La magnitud de la fuerza de atracción o de repulsión entre dos
cargas puntuales es directamente proporcional al producto de sus cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Se encuentra que la
dirección de la fuerza se ejerce a lo largo de la recta que une las dos cargas. (2012,
p.20).
Comentario:
Tal como mencionan los autores a cerca de la ley de Coulomb, la fuerza entre dos
cargas eléctricas puntuales conforma el punto de inicio de la electrostática como
ciencia cuantitativa. Así como también la interacción de atracción o repulsión entre
dos cuerpos cargados eléctricamente con medidas pequeñas a comparación con la
distancia entre estos cuerpos.
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Tema de investigación: Campo eléctrico
RICARDO Marroquín, John. Un acercamiento teórico y experimental a la ley de
Gauss. Trabajo de titulación (licenciado en física).Bogotá: Universidad pedagógica
nacional, 2017 .80pp.
Subtema: La ley de Gauss una comprensión más profunda del campo eléctrico.
Cita Textual:
Según John manifiesta sobre la investigación lo siguiente:
[…] Para entender la Ley de Gauss es preciso enunciar en primera instancia una
propiedad matemática de los campos vectoriales, a saber, el flujo vectorial y esto dará
una base para entender el flujo eléctrico, un concepto con el que se pueden facilitar los
cálculos del campo eléctrico a partir de la simetría, por lo tanto, es de gran importancia
en la comprensión de la ley de Gauss. (Ricardo, 2017.p.21)
Comentario:
Según el autor, para comprender la Ley de Gauss se requiere enunciar en primer
lugar una propiedad matemática de los campos vectoriales, a saber, el flujo vectorial y
esto dará una base para comprender el flujo eléctrico, un criterio con el que tienen la
posibilidad de facilitar los cálculos del campo eléctrico desde la simetría.
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Tema de investigación: Campo Eléctrico
HUGH D. Young y FREEDMAN, Roger A. Física universitaria, con física moderna
volumen 2, Decimosegunda edición Ed., Pearson Educación, México, 2009, 105-107 p.,
ISBN: 978-607-442-304-4
Subtema: Potencial Eléctrico
Cita Textual:
“El potencial es la energía potencial por unidad de carga. Se define el potencial V en
cualquier punto en el campo eléctrico como la energía potencial U por unidad de carga
asociada con una carga de prueba q0 en ese punto. […]El potencial eléctrico en cierto punto
es la energía potencial que estaría asociada a una carga unitaria colocada en ese punto. Ésa
es la razón por la que el potencial se mide en Joules por coulomb, o volts. Asimismo, hay
que recordar que no tiene que haber una carga en un punto dado para que ahí exista un
potencial V. (De igual forma, un campo eléctrico puede existir en un punto dado aun si no
hay carga que responda a él.)”
(HUGHD y FREEDMAN,2009, p. 105-107)
Comentario:
En resumen, el potencial eléctrico, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para
traer una carga positiva unitaria q0 desde el punto de referencia hasta el punto considerado,
en contra de la fuerza eléctrica y a velocidad constante es el trabajo a realizar por unidad de
carga para mover dicha carga dentro de un campo electrostático desde el punto de
referencia hasta el punto considerado.
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Referencia bibliográfica:
Raymond A. Serway y John W. Jewett, Jr., Física para ciencias e ingeniería con
física moderna., Volumen 2. Séptima edición.
ISBN-13: 9786074813586
Subtema: Objetos conductores
Resumen:
Según ambos autores indican lo siguiente:
“Materiales como el vidrio, el hule y la madera se incluyen en la categoría de
aislantes eléctricos. Cuando estos materiales son frotados sólo la zona frotada se
carga, y las partículas con carga no pueden moverse hacia otras zonas del material.
En contraste, materiales como el cobre, el aluminio y la plata son buenos
conductores eléctricos. Cuando están con carga en alguna pequeña zona, la carga se
distribuye de inmediato en toda la superficie del material” (Serway y Jewett, 2015,
p.644).
Cita Textual:
Según el autor, la conducción de la carga relacionada al campo eléctrico es
bastante variable y voluble, además de dependiente del material en el cual se
encuentre dicha carga, ya que cada material puede generar que la distribución sea
más rápida y homogénea si es un buen conductor o quedarse en un solo espacio del
material y no distribuirse por resto de área si es un aislante.
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BURBANO y MUÑOS, FISICA GENERAL 32ª Edición. España: TÉBAR, S.L.,
(2003).800 pp.
ISBN:8495447827
Subtema: Líneas de Fuerza
Cita textual:
“Las líneas de fuerza son las trayectorias que seguiría una carga positiva, sometida a la
influencia del campo, en una sucesión de cambios elementales, partiendo en todos ellos,
del reposo.”
(BURBANO y MUÑOS,2003,407p.)
Comentario:
Según el autor, una línea de fuerza normalmente es la curva cuya tangente proporciona
la dirección del campo en ese punto. Como resultado es perpendicular a las líneas
equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor, teniendo en cuenta que
cerca de una carga positiva, otra carga se repele, entonces las líneas de fuerza del campo
eléctrico salen de las cargas positivas mientras que mueren en las negativas.
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FICHA RESUMEN CON COMENTARIO
Serway, R. y Jewett, J.W. (2015) Física para ciencias e ingeniería. Volumen II.
México. Ed. Thomson. http://etm2021.com/sbiblioteca/Libros/MATERIAS
%20BASICAS/FISICA%20PARA%20CIENCIAS%20E%20INGENIERIA%20-
%20Serway%20-7ed-vol-2.pdf
ISBN-13: 978-607-481-358-6
Subtema: Concepto general del campo eléctrico
Resumen:
Según los autores el campo eléctrico fue estudiado por Michael Faraday, en relación
con las fuerzas eléctricas. Se tiene conocimiento de que existe un campo eléctrico en
la región del espacio que rodea a un objeto con carga conocida como la carga
principal. Cuando otra carga ingresa en este campo eléctrico, una fuerza eléctrica
actúa sobre él. Para ejemplificar, una pequeña muestra con carga positiva q0 colocada
cerca de un segundo objeto con la misma carga Q mucho mayor. El campo eléctrico
que este provoca a la otra carga se define como la fuerza eléctrica sobre la carga de q0
por carga unitaria, está en unidades del SI, newtons por cada coulomb (N/C). La
carga q0 sirve como detector del campo eléctrico. Por lo cual es fácil afirmar que
existe un campo eléctrico en un punto si una carga de prueba en dicho punto
experimenta una fuerza eléctrica.
Serway, R. y Jewett, J.W, p.651(2015)
Comentario:
Según los autores, la carga q0 sirve como detector del campo eléctrico. Por lo cual es
fácil afirmar que existe un campo eléctrico en un punto si una carga de prueba en
dicho punto experimenta una fuerza eléctrica.
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Feynman, Leighton, Sands. The Feynman Lectures on Physics,
Electromagnetismo y materia. Fondo Educativo Interamericano (1972). Capítulo
9, la electricidad en la atmósfera.
Subtema: Propiedades del campo eléctrico.
Resumen:
El campo eléctrico tiene como propiedades eléctricas de la materia, están
considerados como una colección de átomos y moléculas, constituidas a su vez por
núcleos y electrones, y aplicar a estos objetos las leyes que, de las cargas puntuales,
el problema sería extremadamente complicado, por lo que se deberá optar por
modelos más sencillos. (Leighton, E 1972, p.52-58).
Comentario:
Según el autor, Dichos modelos deben ser puramente descriptivo y se basará en el
comportamiento de un dipolo en un campo eléctrico. Se mostrará que el campo
resultante es la diferencia entre el campo producido por las cargas libres y el campo
producido por las cargas inducidas. Que la disminución del campo en el interior del
condensador con dieléctrico tiene como consecuencia la disminución de la
diferencia de potencial entre las placas del condensador y, por tanto, un incremento
de su capacidad.
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FICHA DE RESUMEN CON COMENTARIO
Tema de investigación: Campo eléctrico.
Fernández, José. Introducción al concepto de Intensidad de Campo Eléctrico [En
línea][Fecha de consulta: 26/04/2021].Disponible en:
https://www.fisicalab.com/apartado/intro-intensidad-campo-electrico
Subtema: Intensidad de campo eléctrico.
Resumen:
La intensidad del campo eléctrico es un punto del espacio en el que la materia está
cargada y es definida como la fuerza ejercida en una carga positiva colocada en ese
punto. Para determinar la existencia o inexistencia de un campo eléctrico, es
necesario introducir una carga que nos sirva de testigo, dicha carga siempre se
considera positiva. Si la carga testigo sufre la acción de una fuerza eléctrica,
significa que se encuentra en el seno de un campo eléctrico y gracias a ella
podremos cuantificarlo por medio de la intensidad del campo eléctrico.
Comentario:
Según el autor, La intensidad de la corriente eléctrica es la cantidad de cargas que
circula por un conductor por unidad de tiempo, y su unidad de medida es el
amperio (A). Al poner en contacto mediante un conductor dos elementos entre los
que existe una diferencia de potencial se genera una corriente eléctrica.
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SEARS, F., ZEMANSKY, M. Pearson Educación: Física Universitaria con
Física Moderna Vol.2. 12ª ed. Bogotá: Young Hugh, 2009.
ISBN: 9786074423044
Subtema: Ley de Gauss
Resumen:
La ley de Gauss nos menciona que el flujo eléctrico que pasa a través de una
superficie cerrada, está definido como la integral del campo eléctrico multiplicado
con la diferencial de área y a su vez resulta igual a la carga encerrada dividido por
la constante de permitividad del vacío.
(Huamán, 2021, p.750-757).
Comentario:
Según el autor, la Ley de Gauss es una herramienta física que parte de la ley de
Coulomb ya que, su utilización simplifica en gran proporción la resolución de
problemas en los que se sitúe el campo eléctrico sobre la superficie de un
conductor.
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A. Belenes, de Tecnologías de la Información de la Universidad de AlicanteGITE-
09006-UA. Estudio experimental de la inducción electromagnética entre dos bobinas:
Dependencia con la corriente eléctrica
Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 37, (2015)
Subtema: Ley de Faraday
Resumen:
Faraday y sus discípulos realizaron un formidable trabajo experimental lo que les
permitió construir sus teorías científicas de una manera sólida, sin que fueran meras
especulaciones sobre los misterios del universo. Las teorías científicas se suelen
desarrollar para poder explicar los fenómenos que observamos experimentalmente en
el laboratorio, o bien como consecuencia de nuestras observaciones, con la última
finalidad de encontrar la causa oculta que los produce. (Estudio experimental de la
inducción electromagnética entre dos bobinas: Dependencia con la corriente eléctrica
Revista Brasileira de Ensino de Física, 2015, pág. 2)
Comentario:
Según el autor, gracias a las acciones que realizo, Faraday y sus discípulos nos ayudó
de gran manera en las teorías científicas enormemente, haciéndonos conocer y darnos
muchas más preguntas sobre el universo. Por consiguiente, se puede intervenir en ese
enigma a través de experimentos en donde pueda explicar los fundamentos que aún
desconocemos llévanos a conocer lo que se produce.
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