Fundamentos de la Interacción Electrostática: Ley de Coulomb y Campos Eléctricos
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Ley de Coulomb:
"La fuerza con que se atrae o repelen dos cargas puntuales es direct proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa". La interacción eléctrica es conservativa, por tanto el trabajo que realiza entre dos puentos es independientes del camino, y el realizado a lo de una trayectoria cerrada es 0.
Campo eléctrico:
perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de teer carga eléctrica.
Intensidad de campo eléctrico
E en un punto es la fuerza ejercida sobre la unidad de carga positiva al colocarse en dicho punto.
Energía Potencial eléctrica:
La e.P.E. Es una medida de la inestabilidad de un cuerpo cargado y se define la energía potencial en un punto como el trabajo que tiene que realizar la fuerza del campo eléctrico para transladar una carga q desde ese punto al infinito o punto donde la Ep es 0.
Diferencia de energía potencial eléctrica de una carga entre un punto A y otro B, es igual al trabajo relizado por el campo eléctrico para trasladar dicha carga de A a B.
Potencial eléctrico:
en un punto del espacio es el trabajo que tiene que realizar la fuerza del campo eléctrico para transladar la unidad de carga positiva desde el punto al infinito.
Diferencia de potencial entre dos puntos (Va-Vb) representa el trabajo que tiene que realizar la fuerza del campo para trasladar la uunidad de carga positiva del punto A al B.
Flujo eléctrico:
es el nº de líneas de campo eléctrico que atraviesa una superficie. El flujo eléctrico de un campo eléctrico uniforme a través de una superficie perpendicular al campo es O = E*S.
Teorema de Gauss:
"El flujo eléctrico que atraviesa una superficie independientemente de su forma es igual a la carga que encierra partido por la constante dieléctrica del medio".
Condensadores:
Es un dispositivo que permite almacenar carga eléctrica, y está formado por dos conductores próximos y aislados entre sí, que tienen cargas iguales y opuestas.
(W>0)
-
Q se desplaza por acción de las fuerzas del c.E
-la carga q disminuye su energía potencial eléctrica
-ocurre cuando se separan 2 cargas del mismo signo o cuando se acercan 2 cargas de signo contrario.
(W<0) -q se desplaza por acción de 1 fuerza ext. Al c.E
-la carga q aumenta su energía potencial eléctrica
-ocurre cuando se acercan 2 cargas del mismo signo o cuando se separan 2 cargas de signo contrario.
FUERTA GRAVITATORIA Y FUERZA ELECTROSTÁTICA
Semejanzas:
- ambas son conservativas
- ambas son inver. Prop. Al cuadrado de las distancias
- la fg es direct. Prop. Al producto de las masas y la fe es direct. Prop. Al producto de las cargas
Diferencias:
- la int. Grav es siempre atractiva, y la elect. Puede ser atractiva o repulsiva, dpnd dl signo
- la fe dpnde del medio en el que se encuentren las cargas, la presencia de 1 medio debilita la int. Eléctrica. La int grav no dpnd del medio (G--> cte universal).
- K>>G --> la fe es mucho mayor (+ intensa) que fg
CAMPO GRAVITATORIO Y CAMPO ELECTROSTÁTICO
Analogías:
- el C.G creado por una masa puntual y el C.E creado por una carga puntual y aislada son campos centrales. Sus líneas de campo son abiertas y tienen simetría radial.
- Son C. Conserv, por lo que tienen una E.P y un potencial asociados. El W realizado contra el C se almacena en forma de E.P, de modo que puede recuperarse íntegramente.
-La intensid del C es direct prop a la masa o a la carga que lo crea, e inv prop al cuadrado de la distancia entre esta masa o carga y el pto dond calculamos el C.
Diferencias:
-
En el C.E las cargas en movimiento crean un campo magnético (electromagnético) mientras que en el C.G no hay asociados campos magnéticos.