La naturalexa
El Campo eléctrico
¿Qué es el campo eléctrico de una carga eléctrica?
Una carga eléctrica tiene influencia sobre su
inmediata vecindad. A esta influencia se le llama campo eléctrico. El campo
eléctrico no es visible, pero su
influencia puede ser medida pues actúa sobre los cuerpos con carga que se
encuentran en su vecindad. Para representar esta influencia se utilizan líneas
de fuerza que representan la dirección del campo eléctrico. Las figuras
siguientes muestran las representaciones gráficas de los campos eléctricos.
Nótese que las líneas salen de las cargas positivas y entran en las cargas
negativas.
a) Campo eléctrico de la
carga positiva, b) campo eléctrico de la carga negativa
c) interacción entre los campos eléctricos
de cargas con signo diferente
d) interacción del campo eléctrico de cargas
del mismo signo.
La
intensidad de un campo eléctrico producido por una
carga eléctrica
El campo eléctrico como se ve en la figura es de atracción o repulsión y es semejante al campo gravitacional solo que este únicamente es de atracción.
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El siguiente video te ayudara a visualizar el Campo Eléctrico de una Carga Eléctrica la manera en que de distribuyen las cargas.
Calculo del campo eléctrico
El
campo eléctrico es el cociente de la fuerza y el valor de carga,
matemáticamente se expresa:
E = F/q ó E = (Kq)/d2
E = Intensidad de campo eléctrico (N/C)
q = Valor de la carga de
prueba (C)
r =
Distancia que separa a la carga de prueba de la carga que produce el
campo eléctrico en (m).
k =
Constante de Coulomb 9 x 109 Nm2/C2
La
intensidad de campo eléctrico depende de la distancia a la que esté colocada la
carga, pues en las inmediaciones será mayor que en lugares más alejados de la
misma. De ésta forma, si queremos calcular la intensidad de campo eléctrico en
cualquier punto de los alrededores lo hacemos con la formula.
1) Una
carga de prueba de 5X10-6 C recibe una fuerza horizontal hacia la
derecha de 3X10-4 N. ¿Cuál es el valor de la intensidad del campo
eléctrico en el punto donde esta colocada la carga de prueba?
Datos Formula Operaciones AD
q = 5X10-6 C E = (3X10-4) / (5X10-6 ) E = N/c
F = 3X10-4 N E = F/q = 60 N/C
E = ?
Esquema
Ejercicios de Campo Eléctrico
Ejemplo 2.
Actividad
1.
Determinar el valor de la intensidad del campo
eléctrico en un punto donde se coloca una carga de prueba de 11 mC, la cual recibe una fuerza eléctrica vertical hacia
arriba de 500X10-3 N.
2.
Determinar el valor de la fuerza que actúa sobre una
carga de prueba de 15X10-2 C, al situarse en un punto
donde la intensidad del
campo eléctrico tiene un valor de 35 X 102 N/C
3. Calcular la
intensidad del campo eléctrico a una distancia de 1.7 mm de una carga de 50mC.
4.
El
valor de la intensidad del campo eléctrico producido por una carga 400X103
N/C a 1.3 f t de ésta. ¿cuál es el valor de la carga eléctrica?
5.
La
intensidad del campo eléctrico producido por una carga de -170nC en un punto
determinado es de 500X103 N/C. ¿A qué distancia del punto
considerado se encuentra la carga?
6.
Una
esfera metálica de 14cm de radio esta electrizada con una carga de 7000nC que
se encuentra distribuida uniformemente en su superficie. Determinar el valor de
la intensidad del campo eléctrico a 22 cm de distancia de la superficie de la
esfera.
7.
Determinar la intensidad del campo eléctrico en el
punto medio P entre dos cargas
puntuales iguales de 55mC cada una,
separadas 15cm como se ve en la figura.
8. Encontrar la intensidad del campo eléctrico y el
ángulo que forma respecto al eje horizontal en el punto P, originado por dos cargas puntuales q1 = 5mC y q2
= - 7mC distribuidas de la siguiente for
Esquemas de los ejercicios del blog
La carga de prueba es una carga pequeña q y siempre es positiva y se utiliza para detectar la intensidad del campo eléctrico de otra carga.
En el ejercicio 1. el enunciado dice una carga de prueba recibe una fuerza horizontal hacia arriba, por lo tanto para que la carga de prueba de mueva hacia arriba abajo de ella debemos colocar otra carga del mismo signo para que sus campos eléctricos se repelan.
y la carga de prueba se mueva hacia arriba como se ve en las imagenes.
Ejercicio 2. Aquí puede colocar la carga de prueba en cualquier lugar ya que el enunciado no especifica hacia donde debe moverse (dirección)
Ejercicio 3. Aquí el esquema es a una distancia de del centro de la carga.
Ejercicio 4.
Ejercicio 5. aquí piden calcula la distancia, por lo tanto el esquema queda así.
Ejercicio 6. La distancia es el radio de la esfera, más la distancia que existe de la superficie de la esfera a una distancia de 22 cm.
hola profe.
ResponderEliminarUna pregunta...las imágenes que vienen hasta el final del documento que mandó...son de potencial eléctrico o campo eléctrico?
Otra cosa...es que antes de sismo, no vimos cuando hay q1 y q2. Y la verdad me confunde mucho para resolver esos. Son como 3 ejercicios asi.
Son 8 ejercicios de Campo Eléctrico y 7 ejercicios de Potencial eléctrico
ResponderEliminarEl procedimiento para el ejercicio 7 de Campo eléctrico el procedimiento es el siguiente:
1) calcula el campo eléctrico de q1, es un vector (E1) que va hacia la derecha (porque el campo eléctrico de las cargas positivas es hacia fuera o de repeler, por lo tanto el punto P se va ir hacia la derecha), lo debe gráficar en el plano cartesiano (a escala).
2) Calcula el Campo Eléctrico de q2, es otro vector (E2) que va hacia la izquierda (porque el campo eléctrico de las cargas positivas es hacia fuera o de repeler, por lo tanto el punto P se va ir hacia la izquierda), lo traza a partir de donde termino el primer vector hacia la izquierda ( con una escala previamente establecida.
3) El campo eléctrico resultante gráficamente va de donde inicie (origen del plano), hasta donde llego el vector del campo de q2. (con otro color)
4) El campo eléctrico resultante analíticamente lo calcula restando, el campo de q1, hacia la derecha es positivo y q2 hacia la izquierda es negativo. (ER=E1-E2)
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
EliminarBuenas tardes profesor. Disculpe como sabemos que esquema representar, es decir todas las cargas son positivas y se repelan?
ResponderEliminarO como sabemos cuando es Negativa?
Si es una sola carga y es positiva se representa con el campo electrico radial hacia fuera. Si es una carga negativa se representa con su campo electrico radial hacia dentro
EliminarBuenas tardes profesor, una duda sobre el primer ejemplo de campo eléctrico: ¿por qué si dice que "una carga de prueba recibe una fuerza horizontal hacia la derecha" hay una carga debajo de ésta?
ResponderEliminarHola buena tarde hijo.
EliminarPorque para que una carga se mueva hacia cualquier dirección (derecha, izquierda, arriba, abajo o en diagonal) debe existir quien provoque dicho movimiento.
Por lo tanto en el ejemplo es necesaria únicamente una carga del mismo signo ya que debido a su campo eléctrico que es el mismo estas repelen, ocasionando que la carga de prueba se mueva.
y la carga que provoca dicho movimiento se coloca a la izquierda para que la mueva hacia la derecha.
ya que si la coloca a derecha de la carga de prueba, esta se moverá a la izquierda.
Nos podría explicar mejor como son los esquemas de Potencial Eléctrico? Por favor.
ResponderEliminarhola hija buena tarde.
EliminarYa están los esquemas en el blog de los ejercicios
Profe solo son 8 ejercicios de campo eléctrico y 7 de potencial ? . Es que tenemos una hoja con 8 y en esta página hay otros 8 ,son casi los mismos pero los datos varían ,tengo duda si entonces son 16
ResponderEliminarProfe tenemos que transcribir todas las hojas que nos envió al grupo de 3ro 4 al cuaderno?
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