Las cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para ejercer su influencia sobre otras, de ahí que las fuerzas eléctricas sean consideradas fuerzas de acción a distancia. Cuando en la naturaleza se da una situación de este estilo, se recurre a la idea de campo para facilitar la descripción en términos físicos de la influencia que uno o más cuerpos ejercen sobre el espacio que les rodea.
La noción física de campo se corresponde con la de un espacio dotado de propiedades medibles. En el caso de que se trate de un campo de fuerzas éste viene a ser aquella región del espacio en donde se dejan sentir los efectos de fuerzas a distancia. Así, la influencia gravitatoria sobre el espacio que rodea la Tierra se hace visible cuando en cualquiera de sus puntos se sitúa, a modo de detector, un cuerpo de prueba y se mide su peso, es decir, la fuerza con que la Tierra lo atrae. Dicha influencia gravitatoria se conoce como campo gravitatorio terrestre. De un modo análogo la física introduce la noción de campo magnético y también la de campo eléctrico o electrostático.
Campo electrico
El campo eléctrico es la base de la interacción entre las cargas en reposo. Cualquier partícula cargada, por muy pequeña que sea (incluso un electrón), modifica las propiedades del espacio en el que se encuentra creando un campo eléctrico, que se manifiesta por el hecho de que sobre cualquier otra carga que se encuentre en el mismo actúa una fuerza. Dependiendo del signo de las cargas, esta fuerza puede ser atractiva (si las cargas son de distinto signo) o repulsiva (si son del mismo signo).
La intensidad del campo en cada punto se expresa mediante la siguiente fórmula :
Donde q es la carga que genera el campo, r es la distancia que separa el punto donde estamos midiendo el campo del lugar de la carga, es la constante de permitividad dieléctrica del vacío y es un vector unitario que va dirigido desde el lugar donde se encuentra la carga hacia el punto en que medimos el campo:
Se puede ver que por muy lejos que estemos, el campo seguirá existiendo. Incluso un único electrón en la Tierra tiene un efecto (despreciable, pero distinto de cero) en el extremo opuesto del Universo. La constante de proporcionalidad 1/4πε0 tiene un valor de 9 . 109 C2/N.m2.
La fuerza que ejerce una carga sobre otra se expresa mediante :
Esta fórmula nos da la fuerza que la carga 1 ejerce sobre la carga 2. Puesto que es un vector que va dirigido desde la uno hacia la dos, si ambas cargas (q1 y q2) tienen el mismo signo, la fuerza irá dirigida en el mismo sentido que e, es decir, alejándose (fuerza repelente). Si en cambio las cargas tienen signos distintos, el sentido de e se invierte y la fuerza es atractiva.
ejercicios resueltos:
http://158.251.14.13/ayudantias/menu331.htm (Pagina de la PUCV ayudantias de la 1-4)
por Gabriel arancibia.
0 comentarios:
Publicar un comentario