Este documento resume conceptos fundamentales de física II relacionados con la carga eléctrica, incluyendo que objetos con cargas opuestas se atraen y los de la misma carga se repelen. Explica la ley de Coulomb y define el campo eléctrico. También describe cómo trazar líneas de campo eléctrico y presenta ejemplos de cálculos de campo eléctrico para configuraciones como un cuadrado cargado y una esfera conductora con carga interna.

1. FISICA II
Lisstte Cordero
Saia B
SAMUEL QUERO 22186847

2. Carga eléctrica:
Los objetos que portan cargas opuestas se atraen entre si. Los que portan cargas del mismo
signo se repelen.
Positiva, la carga adquirida por una varilla de vidrio cuando se frota con un paño de seda
(criterio de Franklin): los electrones se transfieren a la seda, la cual adquiere la misma carga
Negativa

3. materiales cuyas cargas, por lo general electrones, tienen libertad para moverse a través de
todo el material (cobre, hierro,..)
Carga por inducción
Inducción a través de tierra: usando la Tierra como un conductor
“infinitamente” grande.
Un objeto donde aparecen por separado cargas iguales y de signos
contrarios se dice polarizado
Conductores
Aislantes materiales cuyas cargas no se pueden mover libremente (vidrio, madera…)

4. Ley de Coulomb
Balanza de torsión de
Coulomb
k  Constante de Coulomb: 9x109
N. m2/C2
La fuerza ejercida por una carga puntual sobre otra actúa a lo largo de la línea que las une. Esta fuerza varía
inversamente con el cuadrado de la distancia que las separa y es proporcional al producto de las cargas. La
fuerza es repulsiva si las cargas son del mismo signo y atractiva en caso contrario.

5. Campo eléctrico
El concepto de campo eléctrico se introduce para evitar el problema conceptual de
acción instantánea a distancia.
EqF
q
F
E


q es una pequeña
carga positiva de
prueba
Fuerza ejercida sobre la carga q
Campo eléctrico para un
sistema de cargas
Unidades SI
[N/C] o también [V/m]

6. Líneas del campo eléctrico (líneas de fuerza)
El vector campo E en cualquier punto es tangente a la línea de campo. Las líneas
de campo se llaman también líneas de fuerza porque su tangente muestra la
dirección de la fuerza ejercida sobre una pequeña carga positiva de prueba.
La densidad de líneas en cualquier punto (número de líneas por unidad de área
perpendicular a las líneas) es proporcional a la magnitud del campo en dicho
punto.

7. Reglas para trazar las líneas de campo eléctrico
1. Las líneas de campo eléctrico empiezan en las cargas positivas (o en el infinito) y terminan en las cargas negativas (o en el
infinito). Las cargas positivas se denominan por esta razón fuentes de campo, y las cargas negativas son sumideros de campo.
2. Las líneas deben dibujarse espaciadas uniformemente entrando a o saliendo de cada carga puntual.
3. El número de líneas entrantes o salientes de una carga negativa o positiva debe ser proporcional a la magnitud de la carga.
4. La densidad de líneas (número de líneas por unidad de área perpendicular a las líneas) en cualquier punto debe ser
proporcional al valor del campo en ese punto.
5. A grandes distancias de un sistema de cargas dotado de carga neta las líneas de campo deben dibujarse radiales e
igualmente espaciadas, como si proviniesen de un único punto donde estuviese concentrada la carga neta del sistema.
6. Dos líneas de campo no pueden cruzarse, puesto que si lo hicieran esto indicaría que en el punto de intersección el campo
eléctrico tiene dos direcciones diferentes (recordemos que la dirección del campo en cada punto es tangente a la línea de
campo que pasa por allí).

8. Determine el campo E en magnitud y dirección en el centro del cuadrado de la figura. Considere que q =1,0 x 10-2 coul y a = 5,0 x 103
m.

9. Una varilla delgada no conductora se dobla en forma de arco de circunferencia de radio “a” y sustiende un ángulo en el centro del
círculo. A lo largo de toda su longitud se distribuye uniformemente una carga total “q”. Encontrar la intensidad del campo eléctrico en el
centro de circulo en función de : a , q , .

10. 3. Calcular la magnitud del campo eléctrico en el centro de un anillo de radio R cargado con densidad lineal , al cual se le ha quitado un
octavo de su perímetro

11. 4. Una carga está distribuida uniformemente en un cilindro macizo infinitamente largo de radio R. Demuestre que E a la distancia r del
eje del cilindro (r < R) está dada por
E = ( r / O )  r
Siendo  la densidad de carga volumétrica ( C / m3 )
¿Cuál será el resulta do para puntos donde r > R?

12. 5. Una esfera conductora descargada de radio R1 , tiene una cavidad central de radio R2 , en cuyo centro hay una carga puntual q.
A) Encontrar la carga sobre las superficies interna y externa del conductor.
B) Calcular el campo en puntos fuera de la esfera, en el interior de la esfera y en la cavidad.
C) Si la esfera conductora estuviera cargada con una carga Q c ,recalcule lo solicitado en las preguntas anteriores .

13. Conclusión
 El campo eléctrico no cambia en forma abrupta su dirección al pasar por una
región del espacio libre de cargas. Así, en una región pequeña, las líneas del
campo eléctrico son casi paralelas entre sí. En esta región podemos tomar un
área pequeña que está orientada perpendicular a las líneas casi paralelas del
campo.
 La densidad de las líneas es proporcional a la intensidad del campo y
 éste decrece en función de 1/r . por lo tanto, la relación entre la intensidad del
campo y la densidad de las líneas de campo eléctrico es automática si éstas
ni se crean ni se destruyen en regiones en las que no haya cargas. La
densidad de las líneas, que determina la magnitud del campo eléctrico, es
una densidad por unidades de área.
 El campo eléctrico tiene magnitud y dirección definidas en cualquier punto en
el espacio.