campo eléctrico
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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
U.E El Niño Don Simón
Materia: Física
5to “A”
EL CAMP
INTEGRANTES:
Naveda, Juliette Rodríguez, Ángel
Punto Fijo; 2 de Diciembre de 2015
ÍNDICE
Introducción…………………………………………………………………….Pág. 1
Campo eléctrico……………………………………………………………......Pág. 2-3
Semejanzas y diferencias sobre el campo eléctrico y gravitatorio………Pág. 3
Intensidad del campo eléctrico en un punto………………………………..Pág. 3-4
Líneas de fuerza de un campo eléctrico……………………………………Pág. 4-5
Propiedades de la línea de fuerza…………………………………………...Pág. 5-6
Magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual……………Pág. 6
Conclusión………………………………………………………………………Pág. 7
Bibliografía………………………………………………………………………Pág. 8
INTRODUCCIÓN
En el presente trabajo se desarrollara y explicara todo lo referente al Campo
Eléctrico, sabiendo que es un campo físico que es representado mediante un
modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de
naturaleza eléctrica, este tiene propiedades y semejanzas con el campo
gravitatorio. En el cual, tanto la fuerza eléctrica como la gravitacional son
ejemplos de fuerza de acción a distancia que resultan extremadamente difíciles de
visualizar. Es por ello, que el campo de fuerza que rodea a una masa es un campo
gravitacional. Permitiendo plantear una simple pregunta, si se lanza al aire una
pelota, ésta describe una trayectoria curva. ¿Por qué? Simplemente porque el
concepto de fuerza elimina el factor distancia, ya que la pelota está continuamente
en contacto con el campo. Se puede decir que la trayectoria de la pelota es curva
porque interactúa con el campo gravitacional de la Tierra. Del mismo modo en que
el espacio que rodea a la Tierra o a cualquier otra masa está lleno de un campo
gravitacional, el espacio que rodea a toda carga eléctrica está lleno de un campo
eléctrico, dándole cavidad a las líneas de fuerza, destacando las existentes en un
campo eléctrico. Sin embargo, en los campos gravitacional y eléctrico no hay
contacto entre los objetos, por lo que las fuerzas actúan a distancia. El campo
eléctrico tiene tanto magnitud como dirección, por ello su magnitud (Intensidad)
puede medirse a partir del efecto que produce sobre las cargas que se encuentran
en su dominio.
DESARROLLO
1. Campo eléctrico
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante
un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades
de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial en el cual una carga
eléctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la
siguiente ecuación:
En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto
con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional,
denominado campo electromagnético.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas
eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de
los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, solo tenían en cuenta las
cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios
posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en
las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Esta definición general indica que el campo no es directamente medible,
sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su
seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el
principio de inducción electromagnética en el año 1832.
El campo eléctrico representa, en cada punto del espacio afectado por la
carga, una propiedad local asociada al mismo. Una vez conocido el campo en un
punto no es necesario saber qué lo origina para calcular la fuerza sobre una carga
u otra propiedad relacionada con él.
Así, si se coloca una carga de prueba en un punto cualquiera del espacio
en donde está definido un campo eléctrico, se observará la aparición de
atracciones o de repulsiones sobre ella. Una forma de describir las propiedades de
este campo sería indicar la fuerza que se ejercería sobre una carga determinada si
se trasladara de un punto a otro del espacio. Al utilizar la misma carga de prueba
es posible comparar la intensidad de las interacciones entre ellas.
2. Semejanzas y diferencias sobre el campo eléctrico y gravitatorio
3. Intensidad del campo eléctrico en un punto
Para determinar la existencia o inexistencia de un determinado campo
eléctrico, así como sus características, es necesario introducir dentro de él una
carga q' que nos sirva de testeador. Esta carga q' se denomina carga de prueba o
carga testigo y por convenio siempre se considera positiva.
Si la carga testigo sufre la acción de una fuerza eléctrica, querrá decir que
se encuentra en el seno de un campo eléctrico y gracias a ella podremos
cuantificarlo por medio de una nueva magnitud denominada intensidad del campo
eléctrico.
La intensidad del campo eléctrico (E ⃗ ) en un punto es una magnitud
vectorial que representa la fuerza eléctrica (F ⃗ ) que actúa por unidad de carga
testigo positiva, q', situada en dicho punto.
E ⃗ =F⃗ q'
La unidad de intensidad del campo eléctrico en el Sistema Internacional
(S.I.) es el newton por culombio (N/C).
Así, la intensidad del campo eléctrico, llamada más comúnmente campo
eléctrico (de forma simplificada), es un vector que tiene la misma dirección y
sentido que la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga testigo positiva. Además,
su módulo se puede obtener mediante la siguiente expresión:
E=Fq'
4. Líneas de fuerza de un campo eléctrico
Dado que el campo eléctrico es una magnitud vectorial que en cada punto
del espacio tiene un módulo, dirección y sentido determinados en función de la
distribución de cargas que lo crean - las fuentes del campo eléctrico - resulta de
gran utilidad el efectuar una representación gráfica del campo dibujando en cada
punto del espacio un vector cuya longitud sea proporcional al módulo del campo
eléctrico en ese punto. Como el espacio está constituido por infinitos puntos, esta
representación sería irrealizable. Por lo tanto, a fin de obtener esta representación
gráfica se traza un conjunto de líneas que sean tangentes en cada punto al vector
campo, y que por lo tanto representan la dirección de la fuerza que experimentaría
una carga positiva si se situara en ese punto. A este conjunto de líneas se les
denomina líneas de fuerza.
Para dibujar las líneas de fuerza se siguen por convenio las siguientes
reglas:
Teniendo en cuenta que cerca de una carga positiva, otra carga positiva se ve repelida, entonces se deduce que las líneas de fuerza del campo eléctrico "salen" de las cargas positivas, mientras que "mueren" en las negativas.
Con un razonamiento análogo se obtiene que las líneas de fuerza llegan a
las cargas negativas.
A fin de mantener un criterio homogéneo deben dibujarse un número de
líneas de fuerza proporcional al valor de la carga.
Las líneas de fuerza se deben dibujar simétricamente alrededor de las
cargas.
Las líneas de fuerza no pueden cortarse ya que, en caso contrario, en el
punto de intersección la fuerza que experimentaría una carga situada allí
tendría dos direcciones posibles, lo cual no es posible.
Al dibujar las líneas simétricas y equiespaciadas, en las regiones donde
más juntas estén las líneas el campo eléctrico será más intenso, y por el
contrario, en las zonas donde estén más separadas será menos intenso.
5. Propiedades de la línea de fuerza
Las líneas de fuerza van siempre de las cargas positivas a las cargas
negativas (o al infinito).
Las propiedades de las líneas de campo se pueden resumir en:
El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en cada punto.
Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas
positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
El número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga
negativa es proporcional a dicha carga.
La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional al valor del
campo eléctrico en dicho punto.
Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el punto de
corte existirían dos vectores campos eléctricos distintos.
A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están igualmente
espaciadas y son radiales, comportándose el sistema como una carga
puntual.
6. Magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual
La magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual, viene dada
por la siguiente expresión
Si el campo es creado por varias cargas puntuales, el campo resultante se
determina a través de una suma vectorial.
7. Ejemplos
Un ejemplo típico del punto de vista del campo eléctrico son las antenas
emisoras y receptoras de radio y televisión. En el circuito emisor de una
estación de radio, por ejemplo y en el circuito detector de los aparatos se
encuentra una antena que en su forma más simple consiste en una varilla
metálica. Cada estación emisora transmite sus programas con una
frecuencia determinada, haciendo que en la antena los electrones se
muevan periódicamente de un extremo a otro de la misma. Es decir, si en
un instante un extremo de la varilla tiene exceso de electrones (carga
negativa), el otro extremo tiene déficit de electrones (carga positiva). Un
instante después se invierte la polaridad.
El campo eléctrico se emplea muy comúnmente en las Bocinas, si en estas
mismas, ya que sin el campo eléctrico pues no habría resonancia por lo
consiguiente no habría sonido alguno saliendo de las bocinas del televisor o
del modular o reproductor.
Los generadores de las presas "hidroeléctricas" estas mismas con el agua
hacen girar un generador que produce electricidad en base a un campo
eléctrico generado
CONCLUSIÓN
De esta manera, luego de haber desarrollado todo el tema del campo
eléctrico podemos llegar a las siguientes conclusiones:
El campo eléctrico es un campo físico que describe la interacción entre
objetos y sistemas con propiedades eléctricas.
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas
como en campos magnéticos variables.
El campo eléctrico representa, en cada punto del espacio afectado por
la carga, una propiedad local asociada al mismo.
El campo gravitatorio es universal; existe para todos los cuerpos. El
campo eléctrico sólo existe cuando los cuerpos están cargados de
electricidad.
El campo gravitatorio es siempre de atracción, mientras que el campo
eléctrico puede ser de atracción (cargas de diferente signo) o de
repulsión (cargas de igual signo).
Ambos campos son centrales, ya que están dirigidos hacia el punto
donde se encuentra la masa o la carga que los crea.
Son conservativos porque la fuerza central solamente depende de la
distancia.
La fuerza central que define ambos campos es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia
Las líneas de fuerza van siempre de las cargas positivas a las cargas
negativas (o al infinito).
El número de líneas de fuerza es siempre proporcional a la carga.
La densidad de líneas de fuerza en un punto es siempre proporcional al
valor del campo eléctrico en dicho punto.
Las líneas de fuerza de un campo eléctrico siempre inician en la carga
positiva y terminan en la carga negativa.
BIBLIOGRAFÍA
Páginas Web consultadas:
https://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico
http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/Tema14a.html
http://www.av.anz.udo.edu.ve/file.php/1/ElecMag/capituloII/
campoelectrico.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elefie.html
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/
campo_electr.html
http://www.matematicasfisicaquimica.com/conceptos-de-fisica-y-quimica/
245-conceptos-fisica-campos-gravitatorio-electrico-magnetico/1419-
analogias-similitudes-campos-electrico-magnetico.html
https://luisaclases.wikispaces.com/file/view/
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http://cmagnetico.blogspot.com/2009/06/diferencias-entre-campo-
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http://www.rena.edu.ve/cuartaEtapa/fisica/Tema14b.html
https://www.fisicalab.com/apartado/intro-intensidad-campo-
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https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADnea_de_fuerza
http://www5.uva.es/emag/proyectoEMAG/html/electrostatica/lineas.html
http://html.rincondelvago.com/campos-gravitario-y-electrico.html