Capítulo 24 – Campo eléctrico Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física...

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Capítulo 24 – Campo Capítulo 24 – Campo eléctrico eléctrico Presentación PowerPoint de Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Paul E. Tippens, Profesor de Física Física Southern Polytechnic State Southern Polytechnic State University University © 2007

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Capítulo 24 – Campo Capítulo 24 – Campo eléctricoeléctrico

Presentación PowerPoint dePresentación PowerPoint de

Paul E. Tippens, Profesor de FísicaPaul E. Tippens, Profesor de Física

Southern Polytechnic State Southern Polytechnic State UniversityUniversity© 2007

Page 2: Capítulo 24 – Campo eléctrico Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern Polytechnic State University © 2007.

Objetivos: Después de Objetivos: Después de terminar esta unidad terminar esta unidad deberá:deberá:

• Definir el campo eléctrico y explicar qué determina su magnitud y dirección.

• Discutir las líneas de campo eléctrico y el significado de la permitividad del espacio.

• Escribir y aplicar fórmulas para la intensidad del campo eléctrico a distancias conocidas desde cargas puntuales.

• Escribir y aplicar la ley de Gauss para campos en torno a superficies con densidades de carga conocidas.

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El concepto de campoEl concepto de campo

Un Un campocampo se define como una se define como una propiedad del espaciopropiedad del espacio en el que un objeto material experimenta una en el que un objeto material experimenta una fuerzafuerza..

.PSobre la Tierra, se dice que existe Sobre la Tierra, se dice que existe un un campo gravitacionalcampo gravitacional en en PP..

Puesto que Puesto que una masa una masa mm experimenta experimenta una una fuerzafuerza descendente en dicho descendente en dicho punto.punto.

¡No hay fuerza, no hay campo; no hay campo, no hay fuerza!

m

F

La La direccióndirección del campo está determinada por la del campo está determinada por la fuerzafuerza..

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El campo gravitacionalEl campo gravitacional

Note que la fuerza Note que la fuerza F F es es realreal, pero el , pero el campo sólo es una forma campo sólo es una forma conveniente de conveniente de describir el espaciodescribir el espacio..

El campo en los puntos A o B se El campo en los puntos A o B se puede encontrar de:puede encontrar de:

Fg

m

Fg

m

Si Si gg se conoce en se conoce en cada punto sobre la cada punto sobre la Tierra, entonces se Tierra, entonces se puede encontrar la puede encontrar la fuerza fuerza F F sobre una sobre una masa dada.masa dada.

La La magnitudmagnitud y y direccióndirección del del campo campo gg depende del peso, que depende del peso, que es la fuerza es la fuerza F.F.

A

B Considere los puntos Considere los puntos AA y y BB sobre sobre la superficie de la Tierra, sólo la superficie de la Tierra, sólo puntos en el puntos en el espacioespacio..

FF

FF

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El campo eléctricoEl campo eléctrico1. Ahora, considere el punto 1. Ahora, considere el punto

PP a una distancia a una distancia rr de de +Q+Q..

2. 2. En En PP existe un campo eléctrico existe un campo eléctrico EE si una carga si una carga de pruebade prueba +q +q tiene tiene una fuerza una fuerza FF en dicho punto. en dicho punto.

3. La 3. La direccióndirección del del E E es igual es igual que la dirección de una que la dirección de una fuerzafuerza sobre la carga sobre la carga + (pos)+ (pos)..

E

4. La 4. La magnitudmagnitud de de EE está está dada por la fórmula:dada por la fórmula:

Campo eléctrico

++++ +

+++Q

.P

r

+qF

+

CN

qF

E unidades ;

Page 6: Capítulo 24 – Campo eléctrico Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern Polytechnic State University © 2007.

El campo es propiedad del El campo es propiedad del espacioespacio

E

Campo eléctrico

++++ +

+++Q

.

r

En un punto existe un campo En un punto existe un campo EE ya sea que en ya sea que en dicho punto haya o no una carga. La dicho punto haya o no una carga. La direccióndirección del campo es del campo es alejándosealejándose de la carga de la carga +Q+Q..

E

Campo eléctrico

++++ +

+++Q

.

r++q --q

F

F

La fuerza sobre La fuerza sobre +q+q está está en dirección del campo.en dirección del campo.

La fuerza sobre La fuerza sobre -q-q está contra la está contra la

dirección del campo.dirección del campo.

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Campo cerca de una carga Campo cerca de una carga negativanegativa

Note que el campo Note que el campo EE en la vecindad de una en la vecindad de una carga carga negativa negativa –Q –Q es es hacia hacia la carga, la dirección en que se la carga, la dirección en que se movería una carga de prueba movería una carga de prueba +q+q..

La fuerza sobre La fuerza sobre +q+q está está en dirección del campo.en dirección del campo.

La fuerza sobre La fuerza sobre -q-q está contra la está contra la

dirección del campo.dirección del campo.

E

Campo eléctrico

.

r++q

F

---- -

----Q

E

Campo eléctrico

.

r

--qF

---- -

----Q

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La magnitud del campo ELa magnitud del campo E

La La magnitudmagnitud de la intensidad del campo eléctrico en un de la intensidad del campo eléctrico en un punto en el espacio se define como la punto en el espacio se define como la fuerza por unidad fuerza por unidad de cargade carga (N/C)(N/C) que experimentaría cualquier carga de que experimentaría cualquier carga de prueba que se coloque en dicho punto.prueba que se coloque en dicho punto.

Intensidad de campo eléctrico E

Intensidad de campo eléctrico E

La La direccióndirección de de EE en un punto es la misma que la en un punto es la misma que la dirección en que se movería una carga dirección en que se movería una carga positivapositiva SISI se colocara en dicho punto.se colocara en dicho punto.

CN

qF

E unidades ;

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Ejemplo 1.Ejemplo 1. Una carga de Una carga de +2 nC+2 nC se coloca a una distancia se coloca a una distancia rr de de una carga deuna carga de–8 –8 CC. Si la carga . Si la carga experimenta una fuerza de experimenta una fuerza de 4000 4000 NN, ¿cuál es la intensidad del , ¿cuál es la intensidad del campo eléctrico E en dicho campo eléctrico E en dicho punto P?punto P?

Campo eléctrico

.

---- -

----Q

P

Primero, note que la dirección de Primero, note que la dirección de E es hacia –Q (abajo).E es hacia –Q (abajo).

–8 C

E

++q

E4000 N

-9

4000 N

2 x 10 C

FE

q

+2 nC

r

E = 2 x 1012

N/C hacia abajo

Nota: El campo Nota: El campo E E sería el sería el mismomismo para para cualquier cualquier carga que se carga que se coloque en el punto coloque en el punto PP. Es una propiedad de dicho . Es una propiedad de dicho espacioespacio..

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Ejemplo 2.Ejemplo 2. Un campo constante Un campo constante E E de de 40,000 40,000 N/CN/C se mantiene entre las dos placas se mantiene entre las dos placas paralelas. ¿Cuáles son la magnitud y paralelas. ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza sobre un electrón que dirección de la fuerza sobre un electrón que pasa horizontalmente entre las placas?pasa horizontalmente entre las placas?

E.FEl campo E es hacia El campo E es hacia

abajo, y la fuerza sobre eabajo, y la fuerza sobre e-- es arriba.es arriba.

; F

E F qEq

-19 4(1.6 x 10 C)(4 x 10 )NCF qE

F = 6.40 x 10-15 N, hacia arriba

F = 6.40 x 10-15 N, hacia arriba

+ + + + + + + + +

- - - - - - - - -

-ee-- -ee-- -ee--

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Campo E a una distancia r Campo E a una distancia r desde una sola carga Qdesde una sola carga Q

++++ +

+++Q

.r

P

Considere una carga de prueba Considere una carga de prueba +q+q colocada en colocada en PP a una distancia a una distancia rr de de QQ..

La fuerza hacia afuera sobre +q La fuerza hacia afuera sobre +q es:es:

Por tanto, el campo eléctrico Por tanto, el campo eléctrico EE es: es:

2F kQq rE

q q 2

kQE

r 2

kQE

r

++qF

2

kQqF

r

++++

+

+++Q

.r

P

E

2

kQE

r

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Ejemplo 3.Ejemplo 3. ¿Cuál es la intensidad del ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico campo eléctrico EE en el punto en el punto PP, a una , a una distancia de distancia de 3 m3 m desde una carga desde una carga negativa denegativa de–8 nC–8 nC??

.r

P

-Q3 m

-8 nC

E = ? Primero, encuentre la Primero, encuentre la magnitud:magnitud: 2

2

9 -9NmC

2 2

(9 x 10 )(8 x 10 C)

(3 m)

kQE

r

E = 8.00 N/CE = 8.00 N/C

La dirección es la misma que la fuerza sobre La dirección es la misma que la fuerza sobre una carga positiva una carga positiva sisi se colocase en el punto P: se colocase en el punto P: hacia –Qhacia –Q..

EE = 8.00 N, hacia -Q = 8.00 N, hacia -Q

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El campo eléctrico El campo eléctrico resultanteresultante

El campo resultante El campo resultante EE en la vecindad de un número de en la vecindad de un número de cargas puntuales es igual a la cargas puntuales es igual a la suma vectorialsuma vectorial de los de los campos debidos a cada carga tomada individualmente.campos debidos a cada carga tomada individualmente.

Considere E para cada carga.Considere E para cada carga.

+

- q1

q2q3

-

AE1

E3

E2

ERSuma vectorial:

E = E1 + E2 + E3

Suma vectorial:

E = E1 + E2 + E3

Las direcciones se basan en carga de prueba positiva.

Magnitudes a partir de:

2

kQE

r

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Ejemplo 4.Ejemplo 4. Encuentre el campo Encuentre el campo resultante en el punto resultante en el punto AA debido a las debido a las cargas de cargas de –3 nC–3 nC y y +6 nC+6 nC ordenadas ordenadas como se muestra.como se muestra.

+

-

q1

q24 cm

3 cm 5 cm

-3 nC

+6 nC

E para cada q se muestra E para cada q se muestra con la dirección dada.con la dirección dada.

E2

E1

1 21 22 2

1 2

; kq kq

E Er r

1 21 22 2

1 2

; kq kq

E Er r

A

2

2

9 -9NmC

1 2

(9 x 10 )(3 x 10 C)

(3 m)E

2

2

9 -9NmC

2 2

(9 x 10 )(6 x 10 C)

(4 m)E

Los signos de las cargas sólo se usan para encontrar la dirección de ELos signos de las cargas sólo se usan para encontrar la dirección de E

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Ejemplo 4.Ejemplo 4. (Cont.) (Cont.) Encuentre el campo Encuentre el campo resultante en el punto resultante en el punto AA. Las magnitudes . Las magnitudes son:son:

+

-

q1

q24 cm

3 cm 5 cm

-3 nC

+6 nC

E2

E1

A

2

2

9 -9NmC

1 2

(9 x 10 )(3 x 10 C)

(3 m)E

2

2

9 -9NmC

2 2

(9 x 10 )(6 x 10 C)

(4 m)E

EE11 = = 3.00 N, oeste3.00 N, oeste EE22 = = 3.38 N, norte3.38 N, norte

E2

E1

A continuación, encuentre el vector resultante EA continuación, encuentre el vector resultante ERR

ER

2 2 12 1

2

; tanR

EE E R

E

2 2 12 1

2

; tanR

EE E R

E

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Ejemplo 4.Ejemplo 4. (Cont.) (Cont.) Encuentre el campo Encuentre el campo resultante en el punto resultante en el punto AA con matemáticas con matemáticas vectoriales.vectoriales.

E1 = 3.00 N, oeste

E2 = 3.38 N, norte

Encuentre el vector resultante EEncuentre el vector resultante ERRE2

E1

ER

2 2(3.00 N) (3.38 N) 4.52 N;E 3.38 N

tan3.00 N

= 48.4= 48.400 N de O; o N de O; o = 131.6 = 131.600

Campo resultante: ER = 4.52 N; 131.60

Campo resultante: ER = 4.52 N; 131.60

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Líneas de campo eléctricoLíneas de campo eléctrico

++++ +

+++Q --

-- -

----Q

Las Las líneas de campo eléctricolíneas de campo eléctrico son líneas imaginarias que se son líneas imaginarias que se dibujan de tal forma que su dirección en cualquier punto es dibujan de tal forma que su dirección en cualquier punto es la misma que la dirección del campo en dicho punto.la misma que la dirección del campo en dicho punto.

Las líneas de campo se Las líneas de campo se alejanalejan de las cargas de las cargas positivaspositivas y se y se acercanacercan a las cargas a las cargas negativasnegativas..

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1. 1. La dirección de la línea de campo en cualquier punto La dirección de la línea de campo en cualquier punto es la misma que el movimiento de +q en dicho punto.es la misma que el movimiento de +q en dicho punto.

2. El espaciamiento de las líneas debe ser tal que 2. El espaciamiento de las líneas debe ser tal que estén cercanas donde el campo sea intenso y estén cercanas donde el campo sea intenso y separadas donde el campo sea débil.separadas donde el campo sea débil.

+ -qq11 qq22

EE11

EE22

EERR

Reglas para dibujar líneas de Reglas para dibujar líneas de campocampo

Reglas para dibujar líneas de Reglas para dibujar líneas de campocampo

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Ejemplos de líneas de campo Ejemplos de líneas de campo EE

Dos cargas iguales Dos cargas iguales pero pero opuestasopuestas..

Dos cargas Dos cargas idénticas idénticas (ambas +).(ambas +).

Note que las líneas Note que las líneas salen salen de las cargasde las cargas + + y y entran entran a las cargas a las cargas --..

Además, Además, EE es es más intensomás intenso donde las líneas de campo son donde las líneas de campo son más densasmás densas..

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Densidad de las líneas de Densidad de las líneas de campocampo

NSuperficie gaussiana

N

A

Densidad de líneas

Ley de Gauss: El campo E en cualquier punto en el espacio es proporcional a la densidad de líneas en dicho punto.

Ley de Gauss: El campo E en cualquier punto en el espacio es proporcional a la densidad de líneas en dicho punto.

A

Radio r

rr

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Densidad de líneas y constante Densidad de líneas y constante de espaciamientode espaciamiento

Considere el campo cerca de una carga positiva q:Considere el campo cerca de una carga positiva q:

Superficie gaussiana

Radio r

rr

Luego, imagine una superficie (radio r) que rodea a q.Luego, imagine una superficie (radio r) que rodea a q.

EE es proporcional a es proporcional a N/N/AA y es y es igual a igual a kq/rkq/r22 en cualquier punto. en cualquier punto.

2;

N kqE E

A r

se define como constante de se define como constante de

espaciamiento. Entonces:espaciamiento. Entonces:

0

1

4 k

0

1

4 k

:es ε Donde 00E

AN

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Permitividad del espacio librePermitividad del espacio libreLa constante de proporcionalidad para la densidad de La constante de proporcionalidad para la densidad de líneas se conoce como líneas se conoce como permitividad permitividad y se define como:y se define como:

2-12

0 2

1 C8.85 x 10

4 N mk

2-12

0 2

1 C8.85 x 10

4 N mk

Al recordar la relación con la densidad de líneas se tiene:Al recordar la relación con la densidad de líneas se tiene:

0 0 N

E or N E AA

Sumar sobre toda el área A Sumar sobre toda el área A da las líneas totales como:da las líneas totales como: N = oEAN = oEA

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Ejemplo 5. Ejemplo 5. Escriba una ecuación Escriba una ecuación para encontrar el número total de para encontrar el número total de líneas líneas N N que salen de una sola carga que salen de una sola carga positiva positiva qq..

Superficie gaussiana

Radio r

rr

Dibuje superficie gaussiana esférica:Dibuje superficie gaussiana esférica:

22 2

; A = 4 r4

kq qE

r r

Sustituya E y A de:Sustituya E y A de:

20 0 2

(4 )4

qN EA r

r

N = oqA = q N = oqA = q

El número total de líneas es igual a la carga encerrada q.El número total de líneas es igual a la carga encerrada q.

EANAEN 00 y

Page 24: Capítulo 24 – Campo eléctrico Presentación PowerPoint de Paul E. Tippens, Profesor de Física Southern Polytechnic State University © 2007.

Ley de GaussLey de Gauss

Ley de Gauss:Ley de Gauss: El número neto de líneas de campo El número neto de líneas de campo eléctrico que cruzan cualquier superficie cerrada en eléctrico que cruzan cualquier superficie cerrada en una dirección hacia afuera es numéricamente igual a la una dirección hacia afuera es numéricamente igual a la carga neta total dentro de dicha superficie.carga neta total dentro de dicha superficie.

Ley de Gauss:Ley de Gauss: El número neto de líneas de campo El número neto de líneas de campo eléctrico que cruzan cualquier superficie cerrada en eléctrico que cruzan cualquier superficie cerrada en una dirección hacia afuera es numéricamente igual a la una dirección hacia afuera es numéricamente igual a la carga neta total dentro de dicha superficie.carga neta total dentro de dicha superficie.

0N EA q 0N EA q

Si Si q q se representa como la se representa como la carga carga positiva neta encerradapositiva neta encerrada, la ley de , la ley de Gauss se puede rescribir como:Gauss se puede rescribir como: 0

qEA

0

qEA

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Ejemplo 6.Ejemplo 6. ¿Cuántas líneas de ¿Cuántas líneas de campo eléctrico pasan a través de campo eléctrico pasan a través de la superficie gaussiana dibujada la superficie gaussiana dibujada abajo?abajo?

+

-q1

q4

q3-

+q2

-4 C

+5 C

+8 C

-1 C

Superficie gaussianaPrimero encuentre la carga Primero encuentre la carga NETA NETA qq encerrada por la encerrada por la superficiesuperficie::

q = (+8 –4 – 1) = +3 q = (+8 –4 – 1) = +3 CC

0N EA q

N = +3 C = +3 x 10-6 líneasN = +3 C = +3 x 10-6 líneas

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Ejemplo 6.Ejemplo 6. Una esfera sólida (R = 6 cm) con Una esfera sólida (R = 6 cm) con una carga neta de +8 una carga neta de +8 C está adentro de un C está adentro de un cascarón hueco (R = 8 cm) que tiene una cascarón hueco (R = 8 cm) que tiene una carga neta de–6 carga neta de–6 C. ¿Cuál es el campo C. ¿Cuál es el campo eléctrico a una distancia de 12 cm desde el eléctrico a una distancia de 12 cm desde el centro de la esfera sólida?centro de la esfera sólida?

q = (+8 – 6) = +2 q = (+8 – 6) = +2 CC

0N EA q -6 C

+8 C--

--

-

-- -

Dibuje una esfera gaussiana a un Dibuje una esfera gaussiana a un radio de 12 cm para encontrar E.radio de 12 cm para encontrar E.

8cm

6 cm

12 cm

Superficie gaussiana

00

; net

qAE q E

A

2

2

-6

2 -12 2Nm0 C

2 x 10 C

(4 ) (8.85 x 10 )(4 )(0.12 m)

qE

r

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Ejemplo 6 (Cont.)Ejemplo 6 (Cont.) ¿Cuál es el campo ¿Cuál es el campo eléctrico a una distancia de 12 cm eléctrico a una distancia de 12 cm desde el centro de la esfera sólida?desde el centro de la esfera sólida?

Dibuje una esfera gaussiana a un Dibuje una esfera gaussiana a un radio de 12 cm para encontrar E.radio de 12 cm para encontrar E.

q = (+8 – 6) = +2 q = (+8 – 6) = +2 CC

0N EA q

00

; net

qAE q E

A

6 NC2

0

2 C1.25 x 10

(4 )E

r

-6 C

+8 C--

--

-

-- -

8cm

6 cm

12 cm

Superficie gaussiana

E = 1.25 MN/CE = 1.25 MN/C

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Carga sobre la superficie de un Carga sobre la superficie de un conductorconductor

Conductor cargado

Superficie gaussiana justo adentro del conductor

Dado que cargas iguales Dado que cargas iguales se repelen, se esperaría se repelen, se esperaría que toda la carga se que toda la carga se movería hasta llegar al movería hasta llegar al reposo. Entonces, de la reposo. Entonces, de la ley de Gauss. . .ley de Gauss. . .

Como las cargas están en reposo, E = 0 dentro del Como las cargas están en reposo, E = 0 dentro del conductor, por tanto:conductor, por tanto:

0 or 0 = N EA q q

Toda la carga está sobre la superficie; nada dentro del conductor

Toda la carga está sobre la superficie; nada dentro del conductor

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Ejemplo 7.Ejemplo 7. Use la ley de Gauss para Use la ley de Gauss para encontrar el campo E justo afuera de la encontrar el campo E justo afuera de la superficie de un conductor. Densidad de superficie de un conductor. Densidad de carga superficial: carga superficial: = = q/Aq/A..

Considere Considere q adentro de la q adentro de la cajacaja. Las líneas de . Las líneas de E E a través a través de todas las áreas son hacia de todas las áreas son hacia afuera.afuera.

Densidad de carga superficial

++

+ ++

+ ++

+

+ +++A

E2

E1

0 AE q Las líneas de E a través de Las líneas de E a través de los los ladoslados se cancelan por se cancelan por simetría.simetría.

E3

E3 E3

E3

ooEE11A + A + ooEE22AA = = qq

El campo es cero dentro del conductor, así que El campo es cero dentro del conductor, así que EE22 = 0 = 0 00

0 0

qE

A

0 0

qE

A

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Ejemplo 7 (Cont.)Ejemplo 7 (Cont.) Encuentre el campo Encuentre el campo justo afuera de la superficie si justo afuera de la superficie si = = q/A q/A = = +2 C/m+2 C/m22..

Densidad de carga superficial

++

+ ++

+ ++

+

+ +++A

E2

E1 E3

E3 E3

E3

10 0

qE

A

10 0

qE

A

Recuerde que los campos Recuerde que los campos laterales se cancelan y el laterales se cancelan y el campo interior es cero, de campo interior es cero, de modo quemodo que

2

2

-6 2

-12 NmC

2 x 10 C/m

8.85 x 10E

E = 226,000

N/C E = 226,000 N/C

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Campo entre placas Campo entre placas paralelasparalelas

Cargas iguales y opuestas.Cargas iguales y opuestas.

Dibuje cajas gaussianas en Dibuje cajas gaussianas en cada superficie interior.cada superficie interior.

+++++

Q1 Q2

-----

Campos ECampos E11 y E y E22 a la derecha. a la derecha.

E1

E2

E1

E2

La ley de Gauss para cualquier caja La ley de Gauss para cualquier caja da el mismo campo (Eda el mismo campo (E11 = E = E22).).

0 AE q 0 0

qE

A

0 0

qE

A

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Línea de cargaLínea de carga

r

E

2r

L

q

L

A1

A

A2

0

q; =

2 L

qE

rL

02E

r

02

Er

Los campos Los campos debidos a Adebidos a A11 y A y A2 2 se se cancelan debido a cancelan debido a simetría.simetría.

0

; (2 )q

EA A r L

0 AE q

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Ejemplo 8:Ejemplo 8: El campo eléctrico a una El campo eléctrico a una distancia de 1.5 m de una línea de distancia de 1.5 m de una línea de carga es 5 x 10carga es 5 x 1044 N/C. ¿Cuál es la N/C. ¿Cuál es la densidad lineal de la línea?densidad lineal de la línea?

r

EL

q

L

02E

r

02

Er

02 rE

2

2

-12 4CNm

2 (8.85 x 10 )(1.5 m)(5 x 10 N/C)

E E = 5 x 10= 5 x 1044 N/CN/C r = 1.5 r = 1.5 mm

4.17 C/m

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Cilindros concéntricosCilindros concéntricos

+ + ++ + +

++ +

+ + + + ++ + + +

+ +

+ +

a

b

a

b

r1r2

-6 Cra

rb

12 cm

Superficie gaussiana

a

b

Afuera es como un Afuera es como un largo alambre largo alambre

cargado:cargado:

Para r > rb

02a bE

r

Para rb > r >

ra

02aE

r

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Ejemplo 9.Ejemplo 9. Dos cilindros concéntricos de radios Dos cilindros concéntricos de radios 33 y y 6 cm6 cm. La densidad de carga lineal interior es de . La densidad de carga lineal interior es de +3 +3 C/mC/m y la exterior es de y la exterior es de -5 -5 C/mC/m. Encuentre E a una . Encuentre E a una distancia de distancia de 4 cm4 cm desde el centro. desde el centro.

+ + +

+ + + ++ +

+ + + + +

+ + + +

+ +

+ + a = 3

cm

b=6 cm

-7 C/m

+5 C/m

E = 1.38 x 106 N/C, radialmente hacia afuera

E = 1.38 x 106 N/C, radialmente hacia afuera

rr

Dibuje una superficie Dibuje una superficie gaussiana entre los gaussiana entre los

cilindros.cilindros.

02bE

r

0

3 C/m

2 (0.04 m)E

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E = 5.00 x 105 N/C, radialmente hacia

adentroE = 5.00 x 105 N/C, radialmente hacia

adentro

+ + +

+ + + ++ +

+ + + + +

+ + + +

+ +

+ + a = 3 cm

b=6 cm

-7 C/m

+5 C/m

rr

Gaussiana afuera Gaussiana afuera de ambos cilindros.de ambos cilindros.

02a bE

r

0

( 3 5) C/m

2 (0.075 m)E

Ejemplo 8 (Cont.)Ejemplo 8 (Cont.) A continuación, A continuación, encuentre E a una distancia de 7.5 cm encuentre E a una distancia de 7.5 cm desde el centro (afuera de ambos desde el centro (afuera de ambos cilindros)cilindros)

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Resumen de fórmulasResumen de fórmulas

Intensidad de campo eléctrico E:

Intensidad de campo eléctrico E:

Campo eléctrico cerca de muchas cargas:

Campo eléctrico cerca de muchas cargas:

Ley de Gauss para distribuciones de carga.

Ley de Gauss para distribuciones de carga. 0 ;

qEA q

A 0 ;

qEA q

A

CN

rkQ

qF

E es Unidad2

vectorialSuma 2rkQ

E

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CONCLUSIÓN: Capítulo 24CONCLUSIÓN: Capítulo 24El campo eléctricoEl campo eléctrico