El campo eléctrico

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Campo eléctrico y potencial de una carga puntual

Campo eléctrico de un sistema de dos cargas eléctricas

java.gif (886 bytes) Actividades

 

Campo eléctrico y potencial de una carga puntual

El campo eléctrico de una carga puntual Q en un punto P distante r de la carga viene representado por un vector de

  • módulo vale
  • dirección radial
  • sentido hacia afuera si la carga es positiva, y hacia la carga si es negativa

El potencial del punto P debido a la carga Q es un escalar y vale

Celec_7.gif (2043 bytes)

Un campo eléctrico puede representarse por líneas de fuerza, líneas que son tangentes a la dirección del campo en cada uno de sus puntos.

En la figura, se representan las líneas de fuerza de una carga puntual, que son líneas rectas que pasan por la carga. Las superficies equipotenciales son superficies esféricas concéntricas.

Celec_1.gif (4345 bytes)

 

Campo eléctrico de un sistema de dos cargas eléctricas

Cuando varias cargas están presentes el campo eléctrico resultante es la suma vectorial de los campos eléctricos producidos por cada una de las cargas. Consideremos el sistema de dos cargas eléctricas de la figura.

El módulo del campo eléctrico producido por cada una de las cargas es

Y las componentes del campo total son

Celec_2.gif (2790 bytes)

Como el campo es tangente a las líneas de fuerza, la ecuación de las líneas de fuerza es

tal como se muestra en la figura.

Celec_3.gif (2107 bytes)

El potencial en el punto P debido a las dos cargas es la suma de los potenciales debidos a cada una de las cargas en dicho punto.

Las superficies equipotenciales cortan perpendicularmente a las líneas de campo. Representaremos las líneas resultado de la intersección de las superficies equipotenciales con el plano XY.

A partir de la figura puede deducirse la ecuación de las líneas equipotenciales

Celec_4.gif (2772 bytes)

 

Actividades

Obtener el mapa de las líneas de fuerza y equipotenciales de:

  • Dos cargas iguales y del mismo signo
  • Dos cargas iguales y de distinto signo
  • Dos cargas distintas y del mismo signo
  • Dos cargas distintas y de distinto signo
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