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Campo eléctrico para estudiantes de Bachillerato, 7 Conceptos que te sorprenderán

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Si estás cursando estudios de bachillerato específicamente 5to año, el campo eléctrico es uno de los temas que se estudian en la física.

Por lo que, en este artículo hemos recurrido a la opinión de un Docente de Física y junto a ello una exhaustiva revisión bibliográfica para puedas tener bien claro este objetivo y responder de forma satisfactoria a 7 conceptos que te sorprenderán de lo fácil que es aplicarlos en la vida real.

Por favor, quédate leyendo hasta el final este artículo, tal vez te sorprendas con los conceptos que develaremos relacionados con el campo eléctrico.

¡Listo, vayamos al grano!

Campo eléctrico, ¿Qué significa en la Física?

2.- ¿En que se diferencia el campo gravitacional con el campo eléctrico?

En este apartado del artículo, te voy a explicar 5 diferencias que existen entre el campo gravitacional y y el campo eléctrico.

3.- Características del campo eléctrico

  • El campo no es visible
  • Esta determinado en tres dimensiones rodeando a la carga.
  • Es de magnitud vectorial.
  • Se fundamenta en las cargas eléctricas.
  • El campo eléctrico que produce por una carga puntual positiva, su línea de campo apunta en una dirección que se aleja de la carga.
  • El campo eléctrico que produce una carga puntual negativa apunta hacia la misma carga.
  • La intensidad del campo eléctrico disminuye a medida que la distancia entre las cargas aumenta.
  • La intensidad del campo eléctrico aumenta en la medida que aumenta el valor de las cargas.

4.- ¿Qué son las líneas de campo Eléctrico?

En parte hemos hablado de las líneas de campo eléctrico, ahora es el momento de explicarlo; Las líneas de campo eléctrico son una representación geométrica de él, es decir, representar el campo eléctrico mediante diagramas. Gracias a los estudios avanzados para su época de Faraday podemos definir así:

Una línea de fuerza es una línea imaginaria que representa la propiedad de que el vector campo eléctrico E sea tangente a ella en cada uno de los puntos.

En resumen sirven para mostrar la noción de la intensidad y la forma de orientación del campo eléctrico. Ahora que entendemos lo que son las líneas de fuerza es momento que conozcas algunas de la propiedades que te ayudarán a trazar las líneas de fuerzas.

En este apartado se definen claramente 3 Reglas para el trazado de las líneas de fuerza.

  1. Dos líneas de fuerza en un mismo punto nunca se cruzan, esto de debe a que en cada punto se tendrá un solo vector E y por este punto solo debe pasar una línea de fuerza.
  2. Las lineas de fuerza se inician en una carga positiva y terminan en una carga negativa.
  3. La tangente a una línea de fuerza en cada punto es la dirección de E en ese punto.

5.- ¿Con qué formulas se calcula el campo eléctrico?

La primera de ellas relaciona la Fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre cargas y la carga de prueba tal como se muestra a continuación.

Ahora, como segunda formula del campo eléctrico es la que tenemos al relacionar la Ley de Coulomb y la carga de prueba. quedando así:

6.- Unidades de campo eléctrico

Si en la Ecuación nro 1 de campo eléctrico, reemplazamos a F y qpor sus unidades respectivas en el sistema internacional, encontraremos que la unidad de campo eléctrico en el S.I. es Newton / Coulomb que se abrevia N/C

7.- ¿Cómo es el movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme?

Entendemos por campo eléctrico uniforme el caso en el que el vector E tenga igual magnitud, dirección y sentido en todos los puntos.

Ahora, veamos lo práctico para reunir las condiciones de una campo eléctrico uniforme, se deben considerar dos placas planas paralelas, con cargas iguales en magnitud pero de signos opuestos, colocándolas con una separación d, la cual debe ser pequeña comparada con las dimensiones de las placas. Entre dichas placas se establece un campo eléctrico E desde la placa positiva hasta la placa negativa.

Veamos su representación en una figura:

Si entre las placas paralelas se ubica una carga eléctrica positiva +q, ella estará sujeta a la acción de una fuerza F. Esta fuerza es debida al campo eléctrico originado por las placas y tendrá la misma dirección y sentido en todos los puntos, diciéndose que el campo en esa región es uniforme.

Ley de Gauss

Es un caso particular del flujo de campo eléctrico a través de cada superficie. Para ello, consideremos una superficie esférica imaginaria de radio «r» y en su centro una carga puntiforme q, tal como se aprecia en la imagen de abajo. En este caso el número de líneas de fuerza las podemos imaginar como un erizo de mar.

En efecto a ésta superficie imaginaria y cerrada se le llama superficie gaussiana. En efecto, también puede quedar enunciada así:

El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual a la carga neta situada en el interior, dividida por la constante dieléctrica.

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Preguntas Relacionadas

1.- ¿Qué es el flujo de Campo E.?

El flujo de campo E. es la medida del número total de líneas del campo eléctrico que atraviesa cierta superficie.

2.- ¿Cómo es la distribución de la carga en un conductor cargado?

Si un conductor electrizado está en equilibrio electrostático, las cargas eléctricas se hallarán distribuidas en su superficie y el campo eléctrico será nulo  en todas sus puntos internos.

3.- ¿Cómo es la determinación del campo creado por objetos cargados?

El campo E. creado por una esfera cargada en puntos fuera de ella es igual al que produciría si toda su carga estuviera concentrada en su centro.

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