El campo eléctrico Capítulo 24 Física Sexta edición Paul E. Tippens El concepto de campo Cálculo de la intensidad de campo eléctrico Líneas de campo eléctrico Ley de Gauss Aplicaciones de la ley de Gauss

El concepto de campo La magnitud de la intensidad de un campo eléctrico E es proporcional a la fuerza ejercida en el punto con carga q. La dirección de la intensidad del campo eléctrico E en un punto en el espacio es la misma que la dirección en la cual una carga positiva se movería si se colocara en ese punto. + +q E - +q E

Cálculo de la intensidad de campo eléctrico Intensidad eléctrica de la ley de Coulomb: k = 9 x 109 N·m2/C2 Cuando más de una carga contribuye con el campo, el campo resultante es la suma vectorial de las contribuciones de cada carga:

Líneas de campo eléctrico Las líneas de campo eléctrico son líneas imaginarias trazadas de tal manera que su dirección en cualquier punto es la misma que la dirección del campo eléctrico en ese punto. La dirección de la línea de campo en cualquier punto es la misma que la dirección en la cual una carga positiva se movería si estuviera colocada en ese punto. La separación entre las líneas de campo debe ser tal que estén más cerca cuando el campo es fuerte y más lejos cuando el campo es débil.

Ley de Gauss e p 1 4 8 85 10 = ´ × k C N m . / La intensidad de campo eléctrico en el centro de una esfera imaginaria está dada por: La permisividad del espacio libre se define por: e p 12 2 1 4 8 85 10 = ´ × - k C N m . / Ley de Gauss: El número total de líneas de fuerza eléctrica que cruzan cualquier superficie cerrada en una dirección hacia afuera es numéricamente igual a la carga total neta contenida dentro de esa superficie.

Aplicaciones de la ley de Gauss Densidad de carga: En ocasiones las cargas en un cuerpo están tan cercanas entre sí, que se puede suponer que están distribuidas de manera uniforme por el cuerpo del cual forman parte. La característica principal de estos cuerpos es la denominada densidad de carga. Se distinguen tres tipos de densidad de carga: La densidad de carga lineal es la carga por unidad de longitud de una línea: La densidad de carga superficial es la carga por unidad de área de una superficie: La densidad de carga superficial es la carga por unidad de volumen de un Cuerpo sólido:

Conceptos clave Campo eléctrico Intensidad del campo eléctrico Líneas de campo eléctrico Permisividad Densidad de carga Ley de Gauss Superficie gaussiana Cubeta de hielo de Faraday

Resumen de ecuaciones e p 12 2 1 4 8 85 10 = ´ × - k C N m . /