CAPÍTULO I: CARGA ELÉCTRICA

1.1. DEFINICIÓN

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que caracteriza al cuerpo

si está o no cargado eléctricamente.

La carga eléctrica se define como el exceso o defecto de electrones.

Si en un cuerpo existe mayor número de electrones que el número de protones,

entonces el cuerpo tendrá carga eléctrica negativa, si el cuerpo tiene defecto de

electrones (mayor número de protones que electrones), entonces el cuerpo tendrá carga

eléctrica positiva y si el número de protones es igual al número de electrones entonces

el cuerpo se encuentra descargado.

Cuerpo cargado cuerpo descargado Cuerpo cargado Negativamente (q=0) positivamente(q<0) (q>0)

La carga eléctrica Q de todo cuerpo se define como:

Donde e = carga de electrón

n = número real entero n n∈Ζ

La unidad según el S. I. para la carga es el Coulomb (C)

Pág.| 1 E. Atau E.

Q = q = ne

1.2. DENSIDAD DE CARGA

Existen 3 tipos: lineal, superficial y volumétrica.

a) Densidad de carga lineal (λ): Definida matemáticamente por la expresión.

λ=qL

[Cm ]L = longitud del cuerpo lineal.

λ=dqdL

b) Densidad de carga superficial ( σ ).- Se define como la distribución de carga en una

superficie.

σ= qA

[ Cm2 ] A = área de la superficie plana.

Para elementos infinitesimales.

σ= dqdA

c) Densidad de carga Volumétrica ( ρ ).- Es la carga distribuida en todo el volumen del

cuerpo, matemáticamente se expresa por:

ρ=qv

[ Cm3 ]

ρ=dqdv

Pág.| 2 E. Atau E.

1.3. LEY DE COULOMB

Consta de dos partes

A) Dos cargas eléctricas del mismo signo se repelen y de signos contrarios se atraen.

Esto significa que entre dos cuerpos cargados existen una fuerza de interacción de

naturaleza atractiva o repulsiva.

=

B) La fuerza de interacción electrostática de naturaleza atractiva o repulsiva es

directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al

cuadrado de la distancia que los separa.

F α

q1q2r2

F = k

|q1q2|

r2 Ley Coulomb.

K = q x 109

Nm2

r2

Vectorialmente

F=k|q1q2|

r2u

F=k|q1q2|

r2 ( rr )F=

k|q1q2|r

r3Expresión vectorial

Pág.| 3 E. Atau E.

F12

F21

q1 q2

|F12| |F12|

OBSERVACIÓN .- La ley de coulomb, se puede aplican también para cargas de

distribución continua como para un cuerpo lineal, superficial y volumétrico.

La expresión matemática para estos sistemas tiene la siguiente forma:

dF = k. q

dQ

r2 donde q = carga puntual

Q = carga total del cuerpo continuo.

r = distancia entre q y dQ

F=∫k .q dQr 2

Pág.| 4 E. Atau E.