EL CAMPO ELECTROSTÁTICO REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA UNEFA NÚCLEO MÉRIDA EL CAMPO ELECTROSTÁTICO CÁTEDRA: FISICA II DOCENTE: JOSÉ FERNANDO PINTO joseferpin@hotmail.com

CAMPO ELÉCTRICO El concepto campo surge ante la necesidad de explicar la forma de interacción entre cuerpos en ausencia de contacto físico y sin medios de sustentación para las posibles interacciones. El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba, surgirán fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión sobre ella.

CAMPO ELÉCTRICO (Cont.) El campo eléctrico puede representarse, en cada punto del espacio, por un vector, usualmente simbolizado por y que se denomina vector campo eléctrico, su módulo se denomina intensidad del campo eléctrico, está dado por la esta expresión.

LÍNEA DE FUERZA Una forma muy útil de esquematizar gráficamente un campo, es trazar líneas que vayan en la misma dirección que dicho campo en varios puntos, estas se realiza a través de las llamadas líneas de fuerza. El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de fuerza en cada punto. El número de líneas de fuerza por unidad de superficie disminuye en forma inversamente proporcional a al igual que disminuye el campo eléctrico.

LÍNEA DE FUERZA (Cont.) El número de líneas que parten de una carga positiva o llegan a una negativa es proporcional a la carga. Las líneas se dibujan simétricamente saliendo o entrando en la carga puntual. Las líneas empiezan o terminan solamente en las cargas. La densidad de líneas es proporcional a la intensidad de campo eléctrico. El campo es tangente a la línea de fuerza. Las líneas de fuerza no se cortan nunca. (unicidad del campo).

CÁLCULO DEL CAMPO ELÉCTRICO E Campo creado por una Carga Puntual:

CÁLCULO DEL CAMPO ELÉCTRICO E (Cont.) Campo debido a un grupo de cargas puntuales.

CÁLCULO DEL CAMPO ELÉCTRICO E (Cont.) Campo debido a una distribución continua de carga.

DIPOLO EN UN CAMPO ELÉCTRICO En presencia de un campo eléctrico externo, las cargas positivas y negativas se separan y se comporta como un dipolo eléctrico, y presenta momento dipolar inducido. En algunas moléculas, el centro de la carga positiva no coincide con el centro de la carga negativa, incluso en ausencia de un campo eléctrico externo. Estas moléculas polares se dice que tienen un momento dipolar permanente. Cuando se coloca una molécula de este tipo dentro de un campo eléctrico uniforme, no existe sobre ella fuerza neta, pero sí un par que tiende a hacer girar la molécula, de modo que el dipolo se alinea con el campo.

DIPOLO EN UN CAMPO ELÉCTRICO El momento del par puede escribirse convenientemente como el producto vectorial del momento dipolar p y el campo eléctrico E:

FLUJO DEL CAMPO ELÉCTRICO El flujo eléctrico, es decir, la medida del número de líneas de campo que atraviesan cierta superficie.  Cuando la superficie que está siendo atravesada encierra alguna carga neta, el número total de líneas que pasan a través de tal superficie es proporcional a la carga neta que está en el interior de ella.  Siendo N el número de líneas de fuerza y el producto E. A se le denomina flujo perpendicular al campo. Cuando existe un ángulo entre el plano y las líneas de fuerza disminuye el campo y sucede que: Donde An es la superficie normal al campo. Como Donde el ángulo formado entre la normal al plano y las líneas de fuerza.

LEY DE GAUSS La ley de Gauss desempeña un papel importante dentro de la electrostática y del electromagnetismo por dos razones básicas:  En primer lugar, porque permite calcular de forma simple el campo eléctrico debido a una distribución de cargas. En segundo lugar, la Ley de Gauss constituye una ley básica. Ley de Gauss: el flujo eléctrico neto a través de una superficie cerrada cualquiera es igual a la carga neta que se encuentra dentro de ella dividida por : Donde es la carga neta dentro de la superficie. Lo que nos dice la ley de Gauss es que la carga eléctrica constituye la fuente del flujo eléctrico.