CAMPO ELÉCTRICO

Introducción al tema

En el presente estudio trataremos la electricidad con la electrostática, que se fundamenta en las

cargas en reposo. Luego, nos ocuparemos del concepto de conductores y aislantes y la forma en

que un conductor puede adquirir una carga eléctrica, asimismo estudiaremos la relación entre

flujo eléctrico y la Ley de Gauss, igualmente, los conceptos de potencial y voltaje cuya

comprensión son relevantes para entender la manera que funcionan los circuitos eléctricos y

otros.

Aprendizajes esperados

Conozcamos ahora las capacidades y actitudes a desarrollar en este quinto tema:

Capacidad

Resuelve problemas reales aplicando las leyes de la electrostática (interacciones

eléctricas y ley de Coulomb, campo eléctrico y ley de Gauss).

Explica qué es el potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica.

Indica posibles aplicaciones de la fuerza electromotriz y demuestra su funcionamiento.

Actitudes

Valora los aportes de la física para mejorar la calidad de la vida humana.

Mapa conceptual

Fuerza eléctricas: distribuciones discretas de carga

Ley de coulomb - ley de gauss

Carga eléctrica

Es una propiedad o estado de la materia que se manifiesta por las acciones de atracción

o repulsión sobre otros cuerpos. Estas acciones si son comparadas con las fuerzas

gravitatorias son más fuertes.

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos se originan por la existencia de dos

tipos de carga: positiva o protón (exceso de carga eléctrica positiva o carencia de carga

negativa), negativa o electrón (exceso de cargas negativas o carencia de cargas

positivas).Cuerpos con carga del mismo signo se repelen y de signos contrarios se

atraen.

La carga se encuentra cuantizada es decir en forma de paquete en un número múltiplo

de la carga fundamental.

Unidad fundamental de carga (e)

El término carga significa dotar de electricidad (o la propiedad de electrificación).

La electricidad es la formación de cargas positivas y negativas.

La repulsión y no la atracción, es lo que permite determinar el signo de la carga

desconocida. Por ejemplo, si es repelido por una barra de vidrio, la carga desconocida

es positiva; si es repelido por la varilla de caucho, la carga desconocida es negativa.

Estos dos elementos determinan el tipo de carga del elemento desconocido.

La conservación de la carga nos

dice: En cualquier proceso la

carga no se crea ni se destruye;

simplemente se transfiere.

Conductores y aislantes

Los conductores eléctricos son aquellos materiales en los cuales algunos de los electrones son

electrones libres y se pueden mover libremente en el seno del material; cuando más electrones

libres se encuentren mucho más el material es buen conductor, por ejemplo los metales

Los aislantes eléctricos son aquellos materiales en los cuales todos los electrones están unidos a

átomos y no pueden moverse a través del material. Por ejemplo la madera, los plásticos, etc.

En tercer lugar se encuentran los semiconductores, cuyas propiedades eléctricas se ubican en

algún lugar entre los correspondientes a los aislantes y los conductores. Por ejemplo: el silicio y

el germanio.

Electrización de los cuerpos

Los cuerpos se pueden electrizar de tres

formas diferentes:

1. CARGA POR FROTAMIENTO.-Ésta forma

es la más sencilla de cargar un cuerpo con solo

frotarlo, por ejemplo cuando el cabello se peina,

pierde electrones adquiriendo carga positiva y el

peine gana dichos electrones y su carga final es

negativa.

2. CARGA POR CONTACTO.-Se presenta

cuando un cuerpo por exceso de electrones cede

algunos a otros cuerpos con el cual tiene contacto.

3.CARGA POR INDUCCIÓN.-Este fenómeno se

presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente

al acercarse a otro ya electrizado. Para ello, se pone

en contacto con un metal y el cuerpo adquiere una

carga positiva.

Cuando en un conductor se separan cargas iguales y

opuestas se dice que esta polarizado.

Ley de Coulomb

El módulo de la Ley de Coulomb es:

Distribución dicreta de cargas puntuales: principio de superposición

En un sistema de cargas, cada una de ellas ejerce una fuerza dada sobre cada una de las restante.

Por lo tanto la fuerza neta sobre cada carga es la suma vectorial de las fuerzas individuales

ejercidas sobre dicha carga por las restantes cargas del sistema. Este es el principio de

superposición.